JP2023545131A - 衛星通信における空間ダイバーシティ技術 - Google Patents

Abstract

空間ダイバーシティによって衛星通信フレームワークにおいて通信する方法及び装置が記載される。１つの実施形態において、複数のコンステレーションと、複数の衛星との通信リンクのための複数のビームを生成することができる単一の電子ステアリング平面アンテナを備えた衛星端末と、を有する衛星通信ネットワークにおける通信を制御する方法は、ネットワーク制御下で、単一の電子ステアリング平面アンテナとネットワークトラフィックを交換することができる複数のネットワークの可用性を決定するステップと、ネットワーク制御下で、ネットワークトラフィックをルーティングするために単一の電子ステアリング平面アンテナと異なるネットワークの２又は３以上の衛星との間の２又は３以上の衛星リンクを管理するステップであって、２又は３以上の衛星リンクの各々をいつ使用するかを決定するステップを含み、２又は３以上の衛星リンクが、単一の電子ステアリング平面アンテナから２又は３以上のビームを用いて生成される、ステップと、を含む。【選択図】図１

Description

（優先権）
本出願は、引用により全体が本明細書に組み込まれる、２０２０年１０月１２日に出願された米国特許仮出願第６３／０９０，３７６号明細書及び２０２１年１０月１１日に出願された米国特許本出願第１７／４９８，２５５号明細書の利益を主張する。

本発明の実施形態は、衛星通信の分野に関し、より詳細には、本発明の実施形態は、複数の衛星と通信するために複数の異なるビームを生成する衛星アンテナに関する。

衛星ディッシュは、通信を行うために衛星への見通し線（ＬＯＳ）を有する必要がある。換言すると、衛星通信システムにおいてデータを送受信するために、送信及び受信局は、それらの間を遮る障害物がなく互いの視野内に存在しなければならない。衛星通信システムは、ＬＯＳ通信システムであるので、衛星接続が一部のこのような障害物によるＬＯＳの喪失に起因して一時的に失われる場合に、衛星通信プロバイダは、通信を一時的に解放又は代替の通信経路が確実に利用できるような対策を講じることを受け入れなければならない。すなわち、ＬＯＳベースの通信技術は、建物、枝葉、人、車などによる経路遮断によって深刻な影響を受ける。頼る相手が単一のリングのみである場合、これらの遮断の間、このような通信システムにおいて送信されているユーザデータはストップする。これは、遮断が頻繁である都市の状況では特に問題である。過去には、衛星通信プロバイダは、一方が遮られた場合に、他方を使用して通信を継続できるように利用可能な２つの衛星リンクを提供するように、２つの物理的に別個の衛星通信アンテナを含んでいた。

最近では、幾つかの衛星アンテナは、マルチビーム機能を有する。例えば、２０２１年７月１３日に発行された「ビームスプリッティングハンドオフシステムアーキテクチャ」という名称の、米国特許第１１，０６３，６６１号を参照されたい。このような機能は、衛星アンテナが複数の衛星との複数の接続を同時に有することを可能にする。

米国特許第１１，０６３，６６１号明細書 米国仮特許出願第６３／０９０，３７６号明細書 米国特許第１０，８９２，５５３号明細書 米国非仮特許出願第１７／４９８，２５５号明細書

空間ダイバーシティによって(with spatial diversity)衛星通信フレームワークにおいて通信する方法及び装置が記載される。１つの実施形態において、複数のコンステレーション(constellations)と、複数の衛星との通信リンクのための複数のビームを生成することができる単一の電子ステアリング平面アンテナ(single electronically steered flat-panel antenna)を備えた衛星端末と、を有する衛星通信ネットワークにおける通信を制御する方法は、ネットワーク制御下で、単一の電子ステアリング平面アンテナとネットワークトラフィックを交換することができる複数のネットワークの可用性(availability)を決定するステップと、ネットワーク制御下で、ネットワークトラフィックをルーティングする(route)ために単一の電子ステアリング平面アンテナと異なるネットワークの２又は３以上の衛星との間の２又は３以上の衛星リンク(satellite links)を管理するステップであって、２又は３以上の衛星リンクの各々をいつ使用するかを決定するステップを含み、２又は３以上の衛星リンクが、単一の電子ステアリング平面アンテナから２又は３以上のビームを用いて生成される、ステップと、を含む。

本発明は、以下に与えられる詳細な説明及び本発明の様々な実施形態の添付図面からより完全に理解されるであろうが、これらは、本発明を特定の実施形態に限定するものではなく、単に説明及び理解のためのものであると解釈されたい。

平衡状態独立ビームを有する非協調経路を示す図である。 重み付け独立ビームを有する非協調経路を示す図である。 独立ビームの切り替えによる協調経路を示す図である。 複数のコンステレーションと複数の衛星との通信リンクのために複数のビームを生成できる単一の電子ステアリング平面アンテナを備えた衛星端末を有する衛星通信ネットワークにおける通信を制御するプロセスの幾つかの実施形態の流れ図である。 スプリットビーム実施構成を用いた単一電子ステアリング平面アンテナと複数ネットワークの間のネットワークトラフィックを伝送するプロセスの幾つかの実施形態を示す流れ図である。 ビーム切り替えを用いた単一電子ステアリング平面アンテナと複数ネットワークの間のネットワークトラフィックを伝送するプロセスの幾つかの実施形態を示す流れ図である。 ダウンリンク（受信）でのスプリットビーム実施構成とアップリンク（送信）でのビーム切り替え実施構成を用いた幾つかの実施形態を示す図である。

以下の説明では、本発明の十分な解説を提供するために多くの詳細事項が記載されている。しかしながら、本発明がこれらの特定の詳細事項なしに実施できることは、当業者には明らかであろう。他の事例では、本発明を曖昧にしないために、周知の構造及びデバイスは、詳細ではなくブロック図の形式で示されている。

本明細書で開示される実施形態は、衛星アンテナが２以上のネットワークと通信するマルチビーム技術を用いる。これは、衛星アンテナが、複数の衛星で同時アクティブリンクを有して使用するのを可能にする。幾つかの実施形態において、これらのアンテナは、衛星端末の一部である。幾つかの実施形態において衛星端末のアンテナによるこのようなマルチビーム機能を活用することによって、このような端末は、同時に又はほぼ瞬間的なスイッチング速度でマルチビームを生成することができ、これによって、そうでなければ見通し線技術が建物、人、車、枝葉などによってランダムに且つ頻繁に妨害されることになるモビリティ状況において、ネットワークは、高信頼性接続のトラフィックをルーティングすることができる。本明細書で開示される技術は、これらの欠陥を解消する。

幾つかの実施形態において、衛星端末は、数千のサブ波長放射素子から構成される多機能な同調放射アパーチャであるメタサーフェスを含むマルチビーム機能を有するアンテナを用いる。幾つかの実施形態において、これらの放射アンテナ素子は、ソフトウェアを介して個々に動的に制御され、これにより、メタサーフェスは、ビームを形成して、ビーム方向をステアリングすると同時に、ビームの周波数及び偏波を変化するのに必要な放射特性を迅速に適応させることができる。デュアルビームの状況では、メタサーフェスは、デュアルビーム変調アルゴリズムによって両方のビームを提供する。幾つかの実施形態において、衛星端末は、２０２１年１月１２日に発行された米国特許第１０，８９２，５５３号、「Ｂｒｏａｄ Ｔｕｎａｂｌｅ ｂａｎｄｗｉｄｔｈ Ｒａｄｉａｌ Ｌｉｎｅ Ｓｌｏｔ Ａｎｔｅｎｎａ」及び２０２１年７月１３日に発行された「Ｂｅａｍ Ｓｐｌｉｔｔｉｎｇ Ｈａｎｄ Ｏｆｆ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ」という名称の米国特許第１１，０６３，６６１号に記載されるような、アンテナ及びアンテナ素子を用いる。

幾つかの実施形態において、マルチビーム技術は、非協調状況又は協調状況の何れにおいても同時アクティブ衛星リンクを提供するのに用いることができる。これらの状況について、以下で詳細に説明する。

非協調状況では、ユーザ端末は、２つのネットワークへのリンクを独立して維持するためにユーザ端末のアンテナを用いる。幾つかの実施形態において、ユーザ端末は、ローカルマルチワイドエリアネットワーク（ＭＷＡＮ）ルータと、マルチビームアパーチャと、限定ではないが、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）などのプロセッサとの間での協調的作用を介して２つのネットワークへのリンクを独立して維持する。幾つかの実施形態において、ＤＳＰは、信号削除を実行する。

幾つかの実施形態において、２つの同時ビームを提供するときに、アンテナは、目標の１又は２以上に基づいてビームを生成し、これらを重み付けする。幾つかの実施形態において、ビームの重み付けは、コスト関数に依存する。幾つかの実施形態で利用される重み付けの例は、限定ではないが、以下を含む。
・平衡状態のケースでは、端末は、各々のスペクトル効率を最大にしようとする。
・強くバイアスされた重み付けでは、端末は、一次ビーム(primary beam)のスペクトル効率を最大にし、二次衛星ネットワーク(secondary satellite network)との接続を持続するのに十分なだけのレベルまで二次ビーム(secondary beam)（又はビームのセット）を低減することを選ぶことができる。
・混合ケースでは、端末は、スループットを最大にするか又は転送されるデータのコストを最小にするように、ビームベースのオフ性能に重み付けすることができる。

図１は、平衡状態独立ビームを備えた非協調経路による衛星通信システムトポロジーを示す。図１を参照すると、アンテナ１０１は、２つのネットワークとネットワークトラフィックを受信及び送信、又は通信することができる。幾つかの実施形態において、アンテナ１０１は、２０２１年７月１３日に発行された「Ｂｅａｍ Ｓｐｌｉｔｔｉｎｇ Ｈａｎｄ Ｏｆｆ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ」という名称の米国特許第１１，０６３，６６１号明細書に記載されるような、スプリットビーム手法を用いる。スプリットビーム手法を用いて、アンテナ１０１は、各ビームを独立して制御し、各々が独立した受信及び送信経路にフィードを制御して、２つの独立した端末として動作する単一の物理的端末をもたらす。

第１のネットワークはハブ１１０を含み、ビーム１１２を用いてコンステレーションＡ１１１を介して通信が発生し、第２のネットワークはハブ１２０を含み、ビーム１２２を用いてコンステレーションＢ１２１を介して通信が発生する。ハブ１１０及び１２０は、ＳＤＷＡＮコントローラ１４０によってアンテナ１０１のネットワークトラフィックを送受信する。幾つかの実施形態において、これらの通信経路は、アンテナ１０１を利用してコンピュータシステムにネットワークアクセス（例えば、インターネットアクセス）を提供する。幾つかの実施形態において、アンテナ１０１は、衛星通信リンク用の複数のビームを生成することができる単一の電子ステアリング平面アンテナである。本明細書で開示される技術は、２つのネットワークとだけ通信するアンテナを有することに限定されず、代替の実施形態では、アンテナ１０１は、２より多い衛星と通信するためのビームを生成できる点に留意されたい。

幾つかの実施形態において、アンテナ１０１は、アンテナコントローラ／モデム１０２を含む衛星端末の一部である。幾つかの実施形態において、コントローラ１０２は、それぞれ、ビーム１１２を用いて衛星１１１を介してハブ１１０との通信及びビーム１２２を用いて衛星１２１を介してハブ１２０との通信で使用するモデムＡ及びＢを含む。コントローラ１０２はまた、ＭＷＡＮエッジルータ及び信号削除ユニットを含む。

スプリットビーム手法を用いたときに、幾つかの実施形態において、高度な信号処理及びマルチＷＡＮルーティングを用いて、非協調ネットワークにわたるマルチビーム動作を可能にする。幾つかの実施形態において、独立デュアルビームアーキテクチャは、ネットワークにわたる協調なしで動作するために独立ＲＦチェーンを必要とする。これは、同時データストリームの最大数が、端末上で利用可能なＲＦチェーンの数より少ないか又は等しいという照会される共通の制限と一致している。

幾つかの実施形態において、非協調状況では、コントローラ１０２のＭＷＡＮエッジルータ及びＳＤＷＡＮコントローラ１４０は、ビジネス規則のセットに従って各リンクにわってトラフィックをルーティングする。アンテナ１０１によって生成されたビームが上述のように強くバイアスされた重み付け方式で重み付けされた状況では、コントローラ１０２のＭＷＡＮエッジルータ及びＳＤＷＡＮコントローラ１４０は、見通し線（ＬＯＳ）遮断又は他の機能停止事象中に保護フェイルオーバのため二次ネットワーク（二次リンク及びアンテナ１０１のビームに関連付けられる）上のネットワーク接続（キープ動作状態）を維持するように協調して機能する。幾つかの実施形態において、ＭＷＡＮエッジルータは、ＳＤＷＡＮコントローラ１４０がユーザ端末の受信トラフィックに対して同じことをする際に設定されているビジネス規則に従って発信トラフィックを分割するのにユーザの端末によって使用される。幾つかの実施形態において、ＳＤＷＡＮコントローラ１４０は、ビジネス規則を決定する機能のセットを含み、ＭＷＡＮエッジルータは、これらの規則を実装する。幾つかの実施形態において、ＳＤＷＡＮコントローラ１４０は、発信及び受信トラフィック経路の両方が当該ポイントからＭＷＡＮエッジルータの間の協調を実行するという情報を含む。

幾つかの実施形態において、コントローラ１０２の信号削除ユニットは、２つの同一チャネルダウンリンクキャリアの間の増加した分離を通して協調負荷を低減する。より具体的には、信号削除ユニットは、主に信号品質及び／又はデータインテグリティの目的（例えば、複数の衛星からの同じ信号で受信された抽出データなど）のために、２（又は３以上の）キャリアを互いから分離するために当技術で周知の方式で信号処理を実行する。

上述の非協調手法は、端末側モデムの追加の統合及びハブ上での仮想化及び標準化によって改善することができる。図２は、重み付け独立ビーム及び仮想化ハブ／モデムを備えた非協調経路を有する衛星通信システムトポロジーを示す。

図２を参照すると、アンテナ２０１は、２つのネットワークとネットワークトラフィックを受信及び送信するか、又は通信することができる。第１のネットワークは、仮想化ハブ（ハブ）２１０を含み、ビーム２１２を用いてコンステレーションＡ２１１を介して通信が発生し、第２のネットワークは仮想化ハブ（ハブ）２２０を含み、ビーム２２２を用いてコンステレーションＢ２２１を介して通信が発生する。ハブ２１０及び２２０は、サービスゲートウェイ２５０によってアンテナ２０１のネットワークトラフィックを送受信する。幾つかの実施形態において、これらの通信経路は、アンテナ２０１を利用してコンピュータシステムにネットワークアクセス（例えば、インターネットアクセス）を提供する。幾つかの実施形態において、アンテナ２０１は、衛星通信リンク用の複数のビームを生成することができる単一の電子ステアリング平面アンテナである。本明細書で開示される技術は、２つのネットワークとだけ通信するアンテナを有することに限定されず、代替の実施形態では、アンテナ２０１は、２より多い衛星と通信するためのビームを生成できる点に留意されたい。

幾つかの実施形態において、アンテナ２０１は、アンテナコントローラ／モデム２０２を含む衛星端末の一部である。幾つかの実施形態において、コントローラ２０２は、それぞれ、ビーム２１２を用いて衛星２１１を介してハブ２１０との通信及びビーム２２２を用いて衛星２２１を介してハブ２２０との通信で用いるソフトモデムを含む。コントローラ２０２はまた、エッジコンピュータアプライアンス及び信号削除ユニットを含む。

詳細には、幾つかの実施形態において、アンテナ２０１は、ユースケース当たりに重み付けされる２つの独立ビームを作成する。幾つかの実施形態において、コントローラ２０２のソフトウェア定義の（ソフト）モデムの使用は、ユーザ端末のサイズ及び重量を低減及び潜在的には最小にしながら、新しいネットワークに加わる端末の適応性を増大及び潜在的に最大にする。より具体的には、コントローラ２０２のソフトモデムは、変調器／復調器及び関連の符号器／復号器を有することに加えて、ハブと協調するためのルーティング機能及び論理を含む。幾つかの実施形態において、ソフトモデムは、２つのビームに関連付けられる両方のリンクを考慮するために、ルーティングルールセット及び協調態様を拡張することができる。ＡＴＤＭＡリターンリンク状況を考慮する際には、バーストの次のシーケンス内で送信できる時点を各端末が知っている各リンクに関連付けられるタイムプランが存在する。このようなケースでは、ソフトモデムは、各ハブと協調して各プランの「キープアウトタイミング」を適用することができ、又は需要／ビジネス規則に起因してリンクＢよりもリンクＡのトラフィックを選択的に優先することができる。このケースでは、このことは、オーバラップタイムスロットの間のリンクＢ上で何も送信しないことを選択することを意味する可能性が高いことになる。

幾つかの実施形態において、コントローラ２０２のソフトモデムが新しいネットワークに加わるとしても、ネットワーク自体の間には協調は存在しない。換言すると、ハブ２１０とハブ２２０は、アンテナ２０１とサービスゲートウェイ２５０の間のネットワークトラフィックをルーティングするために共に機能することはない。

仮想化ハブ２１０及び２２０は、統合時間を低減してクロスコンステレーション協調を増加させることによって、新しいコンステレーションへのアクセスを高める。幾つかの実施形態において、協調マルチポイント（ＣｏＭＰ）コーディネータ２６０は、負荷バランシングのために仮想化ハブ２１０及び２２０に通信可能に結合される。例えば、ＣｏＭＰコーディネータ２６０負荷は、当技術で周知の方法で堅牢なフェイルオーバ及び高度なネットワーク管理のために利用可能な衛星リンクにわって平衡にされる。

幾つかの実施形態において、コントローラ２０２のエッジコンピュータアプライアンスは、例えば、限定されないが、アクセスを受け取るために識別の幾つかの形態を提供することを含む、データの受信、送信、作成、又は保存に関連するネットワークノード機能を含む仮想化ネットワーク機能を編成し、限定ではないが、負荷バランシング、ファイヤウォール、及び侵入検出及びＷＡＮ高速化などの機能のような他のネットワーク機能を含むことができる。

高速スイッチングは、データが各々で利用可能である場合に１つの衛星から別の衛星に再指向することによってアクティブリンクを維持する端末の迅速ビームフォーミング機能を用いる代替のマルチビーム手法である。一度に単一のビームを指向することによって、アンテナは、マルチビームを同時にフォーミングすることに起因する何れの利得又は同一周波数干ペナルティを相殺する。従って、端末は、データ送信中に各ビームで利用可能な最大信号品質を維持する。高速スイッチングは、１つのビームだけが何れの時間にも用いられる独立デュアルビーム状況で論じられるのと同じコスト及び電力の影響を受けない。

幾つかの実施形態において、高速スイッチング及びソフトモデム／仮想化ハブの組み合わせによって、マルチビーム機能を備えたアンテナを有する衛星端末は、迅速なネットワーク管理を補完し、サービス品質（ＱｏＳ）及び／又は１又は２以上のネットワーク効率目標を向上させる。幾つかの実施形態において、これは、アンテナが、物理的ルーティングのためにモデムとビームフォーミングを協調する場合に達成される。幾つかの実施形態において、これは、最低時間ブロック（タイムスライス、サブフレーム、フレーム、パケットなど）まで下がり、各リンクは、各リンクの最大スペクトル効率で動作し、単一ビーム高速スイッチングは、ユーザ端末サイズ重量及び電力－コスト（ＳＷＡＰ－ｃ）を最小にする。

幾つかの実施形態において、協調経路は、マルチビームを同時に再指向するために組み合わせることができる。図３は、１つのビームだけが一度に衛星端末アンテナによって生成される（破線によって示される）が、衛星端末アンテナ及びサービスゲートウェイからインターネット又は他のネットワークにトラフィックをルーティングするのに用いられるビーム間の高速スイッチングを有する、動的再指向による協調経路を示す。

図３を参照すると、アンテナ３０１は、２つのネットワークとネットワークトラフィックを受信及び送信、又は通信することができる。第１のネットワークは、仮想化ハブ／ｅＮＢ３１０を含み、ビーム３１２を用いてコンステレーションＡ３１１を介して通信が発生し、第２のネットワークは、仮想化ハブ／ｅＮＢ３２０を含み、ビーム３２２を用いてコンステレーションＢ３２１を介して通信が発生する。仮想化ハブ／ｅＮＢ３１０及び３２０は、サービスゲートウェイ３５０によってアンテナ３０１のネットワークトラフィックを送受信する。幾つかの実施形態において、これらの通信経路は、アンテナ３０１を利用してコンピュータシステムにネットワークアクセス（例えば、インターネットアクセス）を提供する。幾つかの実施形態において、アンテナ３０１は、衛星通信リンク用の複数のビームを生成することができる単一の電子ステアリング平面アンテナである。本明細書で開示される技術は、２つのネットワークとだけ通信するアンテナを有することに限定されず、代替の実施形態では、アンテナ３０１は、２より多い衛星と通信するための別個のビームを生成できる点に留意されたい。

幾つかの実施形態において、アンテナ３０１は、アンテナコントローラ／モデム３０２を含む衛星端末の一部である。幾つかの実施形態において、コントローラ３０２は、それぞれ、ビーム３１２を用いて衛星３１１を介してハブ３１０との通信及びビーム３２２を用いて衛星３２１を介してハブ３２０との通信で用いるソフトモデムを含む。幾つかの実施形態において、協調ケースでは、高速スイッチング端末は、利用可能なリンクにわたるデータ送信のウィンドウをスケジュールするためにハブ側協調を使用し、ソフトモデムは、トラフィックをルーティングするためにハブ３１０及び３２０と共に動作する。幾つかの実施形態において、ＣｏＭＰコントローラ３６０は、このコーディネータ及びスケジューラとして機能し、仮想化ハブ３１０及び３２０が、必要な協調を可能にするための経路として機能する。例えば、幾つかの実施形態において、各ハブは、コンステレーションがアンテナ３０１に指向している間にアンテナ３０１に利用可能なタイムスロットを示す。アンテナ３０１と連動したモデムは、これらのタイムスロットを用いて、コンステレーションを介してハブによってネットワークデータのバーストを送信及び／又は受信する。

コントローラ３０２はまた、仮想化ネットワーク機能を編成するエッジコンピュータアプライアンスを含む。幾つかの実施形態において、これらは、図２に関して上述したのと同じ機能である。

幾つかの実施形態において、マルチビーム技術は、ネットワーク端末のアンテナがビーム生成のためにスプリットビームと高速スイッチングの両方を実行するハイブリッド通信システムに用いられる。例えば、幾つかの実施形態において、アンテナは、送信のためのビーム間の高速スイッチングを使用すると同時に、データを受信するためにスプリットビーム手法を使用する。幾つかの実施形態において、衛星端末は、ダウンリンク（受信）にスプリットビーム実施構成を適用し、アップリンク（送信）にビームスイッチング実施構成を適用することができる。この手法は、図７に示されている。

従って、本明細書には、（ＬＯＳがランダムに塞がれる可能性のあるモビリティ状況で特にリンク堅牢性を向上させる）空間ダイバーシティの１又は２以上、リンクの信頼性のためのモバイル衛星通信への応用、協調なしで独立ネットワーク上で動作する能力、協調によるユーザデータへの影響の相殺、及び様々な衛星にわたるリアルタイムの負荷バランシングに対するネットワーク管理適応性の向上を提供する実施形態が記載されている。

図４は、複数コンステレーションと、複数の衛星との通信リンクのために複数のビームを生成することができる単一の電子ステアリング平面アンテナを備えた衛星端末とを有する衛星通信ネットワークにおける通信を制御するプロセスの幾つかの実施形態の流れ図である。

図４を参照すると、プロセスは、単一の電子ステアリング平面アンテナと交換されるネットワークトラフィックの通信に利用可能な衛星通信ネットワークにおける通信ネットワークを決定する処理論理回路から始まる（処理ブロック４０１）。幾つかの実施形態において、通信ネットワークの各々は、単一の電子ステアリング平面アンテナが通信できる少なくとも１つのハブ及び少なくとも１つの衛星を含む。このようなケースでは、単一の電子ステアリング平面アンテナは、ネットワークにおけるハブと通信するための衛星へのリンクの一部としてビームを生成する。幾つかの実施形態において、この可用性の決定は、ネットワーク制御論理(network control logic)によって行われる。１つの実施形態において、ネットワーク制御論理は、ネットワークトラフィックのルーティングを協調するＣｏＭＰコーディネータを含む。ＣｏＭＰコーディネータは、ネットワーク制御(network control)を実行するためにトラフィック決定の１又は２以上の既知の方法及び当該決定に基づくルーティングを用いることができる。

ネットワークの可用性を決定した後に、処理論理回路は、ネットワークトラフィックをルーティングするために単一の電子ステアリング平面アンテナと異なるネットワークの２又は３以上の衛星との間の２又は３以上の衛星リンクを管理する（処理ブロック４０２）。幾つかの実施形態において、これは、ネットワーク制御論理によって実行される。幾つかの実施形態において、衛星リンクの管理は、単一の電子ステアリング平面アンテナからのビームを用いて各々が生成される衛星リンクの各々をいつ使用するかを決定するステップを含む。

幾つかの実施形態において、図４に記載されたマルチビーム手法は、ビームスプリッティングによって実施される。このようなケースでは、単一の電子ステアリング平面アンテナが、２又は３以上のビームを同時に生成して、単一の電子ステアリング平面アンテナと２又は３以上の異なる衛星との間の通信のための２又は３以上のリンクを同時に維持する。幾つかの実施形態において、アンテナは、別のビームによって第２の衛星とのネットワーク接続動作を動作状態にしておきながら、同時生成ビームの１つを用いて第１の衛星とネットワークトラフィックを伝送する。第１の衛星に関してＬＯＳ遮断(LOS blockage)又は他の機能停止が起こった場合、ネットワークトラフィックは、事前に接続が存在している第２のビームを用いる第２の衛星を介してルーティングすることができる。これは、２つの衛星の間の切り替えが起こっていることを平面アンテナのユーザが知ることなく実行することができる。

図５は、単一の電子ステアリング平面アンテナと複数のネットワークの間のネットワークトラフィックを伝送するプロセスの幾つかの実施形態の流れ図である。幾つかの実施形態において、このプロセスは、ビームスプリッティングを用いてネットワークトラフィックをルーティングするために単一の電子ステアリング平面アンテナと異なるネットワークの２又は３以上の衛星との間の２又は３以上の衛星リンクの管理を実施するのに用いられる。

図５を参照すると、プロセスは、単一の電子ステアリング平面アンテナによって第１のビームを生成するステップ（処理ブロック５０１）と第１のビームを用いて単一の電子ステアリング平面アンテナと第１の衛星との間の第１のリンクを介して単一の電子ステアリング平面アンテナと第１のハブとの間のネットワークトラフィックをルーティングするステップ（処理ブロック５０２）とを開始する。

これが起こっている間、単一の電子ステアリング平面アンテナは、第１のビームを生成しながら、単一の電子ステアリング平面アンテナによって第２のビームを同時に生成することによって、単一の電子ステアリング平面アンテナと第２の衛星との間の第２のリンクを介して第２のハブへのネットワーク接続を維持する（処理ブロック５０３）。第２のハブは、第１のハブとは異なり、第２のビームは第１のビームとは異なる。

幾つかの実施形態において、単一の電子ステアリング平面アンテナに関連付けられるマルチワイドエリアネットワーク(multi-wide area network)（ＭＷＡＮ）エッジルータとソフトウェア定義の(software-defined)ワイドエリアネットワーク（ＳＤＷＡＮ）コントローラは、共に機能して、ＬＯＳ遮断又は他の機能停止（例えば、一次リンクが、干渉又は低ＳＮＲ（高走査状況と同様）に起因して過度に輻輳するか又は不安定になった）の間の保護フェイルオーバ(protected fail over)のために二次ネットワーク上のネットワーク接続を維持する。上述のように、幾つかの実施形態において、ネットワーク制御は、ＳＤＷＡＮコントローラがユーザ端末の受信トラフィックに関して同じことをする場合に設定されているビジネス規則に従って、発信トラフィックを分割するためにユーザ端末のＭＷＡＮエッジルータを含み、各々が、ビジネス規則に従ってリンクの終端に発信トラフィックをルーティングする（更に受信トラフィックを互いに組み合わせる）。この状況では、各々は、一次リンクを通じてユーザトラフィックをルーティングすることになるが、当該接続を動作状態にしておくために二次リンクを通じて周期的バーストを送信することになる。

幾つかの実施形態において、複数のビームを生成するときには、処理論理回路は、各ビームに重み付けする（処理ブロック５０４）。幾つかの実施形態において、ビームの各々の重み付けは、１又は２以上のネットワーク機能に基づく。幾つかの実施形態において、１又は２以上のネットワーク機能に基づく２又は３以上のビームの各々の重み付けは、二次衛星ネットワークとの接続を持続するのに十分なだけのレベルにまで１又は２以上の二次ビームの重み付けを低減しながら、スペクトル効率を向上させるために一次ビームにより強く重み付けするステップを含む。幾つかの実施形態において、１又は２以上のネットワーク機能に基づくビームの各々を重み付けするステップは、データ転送のスループット性能又は低減コストに基づいてビームを重み付けするステップを含む。

次にプロセスは、ネットワークトラフィックが別のネットワークを用いてルーティングする必要がある（例えば、妨害状態(disruption condition)が第１のリンクに関して存在する）ことを決定することに応答して、第２のハブを介してネットワークトラフィックをルーティングする決定ステップに進む（処理ブロック５０５）。幾つかの実施形態において、この決定は、ネットワーク制御論理によって行われる。幾つかの実施形態において、妨害状態は、第１のリンクに関する見通し線（ＬＯＳ）の妨害又は別の機能停止状態(outage condition)に関係付けられる(relates)。ＬＯＳ妨害又は他の機能停止状態は、将来起こることが予測できる、将来起こることが知られている、又は既に起こっている。

妨害状態が存在するという決定に応答して、プロセスは、第２のビームを用いてアンテナと第２の衛星との間の第２のリンクを介した第２のハブによってネットワークトラフィックをルーティングする（処理ブロック５０６）。幾つかの実施形態において、ルーティングは、ＭＷＡＮエッジルータ及び／又はエッジコンピュータアプライアンスの仮想化ネットワーク機能の制御下で起こり、制御プレーンが、データの実際の流れを処理するデータプレーンを使用するためのトラフィック経路の制御を提供する。

幾つかの実施形態において、図４に記載されたマルチビーム手法は、高速スイッチングによって実施される。このようなケースでは、幾つかの実施形態において、単一の電子ステアリング平面アンテナが、一度に１つのビームだけを生成し、このビームは、第１の衛星へのリンクを介して第１のハブとトラフィック交換するのに用いられる。ＬＯＳ遮断又は他の機能停止が第１の衛星に関して起こった場合、単一の電子ステアリング平面アンテナは、第２のハブとの通信のための第２の異なる衛星への衛星リンクに対して１つのビームのみを生成する。次いで、ネットワークトラフィックは、既に接続が存在している第２のビームを用いて第２の衛星を通じてルーティングすることができる。これは、２つの衛星の間の切り替えが起こったこと平面アンテナのユーザが知ることなく実行することができる。

図６は、単一の電子ステアリング平面アンテナと複数ネットワークとの間でネットワークトラフィックを伝送するプロセスの幾つかの実施形態の流れ図である。幾つかの実施形態において、このプロセスは、一度に１つのビームだけを用いてネットワークトラフィックをルーティングするために単一の電子ステアリング平面アンテナと異なるネットワークの２又は３以上の衛星との間の２又は３以上の衛星リンクを管理するステップと、ビーム間、及びひいては衛星間をスイッチングするステップとを実施するのに用いられる。

図６を参照すると、プロセスは、単一の電子ステアリング平面アンテナによって第１のビームを生成するステップ（処理ブロック６０１）と、第１のビームを用いて単一の電子ステアリング平面アンテナと第１の衛星の間の第１のリンクを介して単一の電子ステアリング平面アンテナと第１のネットワークの第１のハブの間のネットワークトラフィックをルーティングするステップ（処理ブロック６０２）とで始まる。

第１の衛星を用いてネットワークトラフィックをルーティングする際に、プロセスは、ネットワークトラフィックが別のネットワークを用いてルーティングする必要があることを決定する（処理ブロック６０３）。幾つかの実施形態において、これは、妨害状態が第１のリンクに関して存在する理由から起こる可能性がある。幾つかの実施形態において、この決定は、上述と同じ方式でネットワーク制御論理によって行われる。幾つかの実施形態において、妨害状態は、第１のリンクに関する見通し線（ＬＯＳ）の妨害又は別の機能停止状態に関係付けられる。ＬＯＳ妨害又は他の機能停止状態は、将来起こると予測でき、将来起こることが知られている、又は既に起こっている。

妨害状態が存在するという決定に応答して、プロセスは、第１のビームの生成を停止して単一の電子ステアリング平面アンテナによる第２のネットワークとの通信のための第２のリンクの第２のビームを生成することによって、第１のビームの使用から第２のビームの使用に切り替える（処理ブロック６０４）。その後、プロセスは、第２のビームを用いてアンテナと第２の衛星との間の第２のリンクを介して第２のネットワークの第２のハブによってネットワークトラフィックをルーティングする（処理ブロック６０５）。幾つかの実施形態において、これは、ＭＷＡＮエッジルータ及び／又はエッジコンピュータアプライアンスの仮想化ネットワーク機能を備えた制御及びデータプレーンを用いて図５に記載されたのと同じ方式で起こる。

幾つかの実施形態において、単一の電子ステアリング平面アンテナは、エッジコンピュータアプライアンス及びソフトモデムを有する衛星端末の一部であり、更に、エッジコンピュータアプライアンスによって、単一の電子ステアリング平面アンテナと２又は３以上の異なる衛星との間のネットワークトラフィックを伝送するために２又は３以上のリンク間を切り替えるようソフトモデムに指示するステップを更に含む。幾つかの実施形態において、エッジコンピュータアプライアンスは、サービス品質（ＱＯＳ）及び／又は１又は２以上のネットワーク効率目標を向上させるために２又は３以上のリンク間を切り替えるようソフトモデムに指示する(directs)。

単一の電子ステアリング平面アンテナは、マルチビーム及び異なるネットワークの複数の衛星を用いてネットワークトラフィックをルーティングするために第１のビーム又は第２のビーム以外のビームを用いるよう切り替えることができる。このように、単一の電子ステアリング平面アンテナは、２又は３以上の衛星リンクのために単一の電子ステアリング平面アンテナによって生成される２又は３以上のビームの使用を切り替える。

本明細書に複数の例示的な実施形態が記載されている。

実施例１は、複数のコンステレーションと複数の衛星との通信リンクのために複数のビームを生成することができる単一の電子ステアリング平面アンテナを備えた衛星端末を有する衛星通信ネットワークにおける通信を制御するための方法であって、本方法は、ネットワーク制御下で、単一の電子ステアリング平面アンテナとネットワークトラフィックを交換することができる複数のネットワークの可用性を決定するステップと、ネットワーク制御下で、ネットワークトラフィックをルーティングするために単一の電子ステアリング平面アンテナと異なるネットワークの２又は３以上の衛星との間の２又は３以上の衛星リンクを管理するステップであって、２又は３以上の衛星リンクの各々をいつ使用するかを決定するステップを含み、２又は３以上の衛星リンクは、単一の電子ステアリング平面アンテナからの２又は３以上のビームを用いて生成される、ステップと、を含む。

実施例２は、単一の電子ステアリング平面アンテナと２又は３以上の異なる衛星との間の通信のための２又は３以上のリンクを同時に維持するためにビームスプリッティングによって２又は３以上のビームを同時に生成するステップを任意選択的に含むことができる実施例１の方法である。

実施例３は、単一の電子ステアリング平面アンテナによって第１のビームを生成するステップと、第１のビームを用いてアンテナと第１の衛星との間の第１のリンクを介して第１のハブによってネットワークトラフィックをルーティングするステップと、第１のビームを生成しながら単一の電子ステアリング平面アンテナによって第２のビームを生成することによりアンテナと第２の衛星との間の第２のリンクを介して第２のハブへのネットワーク接続を維持するステップであって、第２のハブは第１のハブとは異なり、第２のビームは第１のビームとは異なる、ステップと、ネットワーク制御によって、第１のリンクに関して妨害状態が存在するという決定に応答して第２のハブを介してネットワークトラフィックをルーティングすると決定するステップと、第２のビームを用いてアンテナと第２の衛星との間の第２のリンクを介して第２のハブによってネットワークトラフィックをルーティングするステップとを任意選択的に含むことができる実施例２の方法である。

実施例４は、妨害状態が、第１のリンクに関する見通し線(line-of-site)（ＬＯＳ）妨害(disruption)又は別の機能停止状態に関係付けられることを任意選択的に含むことができる実施例３の方法である。

実施例５は、１又は２以上のネットワーク機能に基づいて２又は３以上のビームの各々に重み付けするステップを任意選択的に含むことができる実施例２の方法である。

実施例６は、１又は２以上のネットワーク機能に基づいて２又は３以上のビームの各々に重み付けするステップが、二次衛星ネットワークとの接続を持続するのに十分なだけのレベルにまで１又は２以上の二次ビームへの重み付けを低減しながらスペクトル効率を上げるために一次ビームをより強く重み付けするステップを含むことを任意選択的に含むことができる実施例５の方法である。

実施例７は、１又は２以上のネットワーク機能に基づいて２又は３以上のビームの各々に重み付けするステップが、データ転送のスループット性能又は低減されたコストに基づいてビームを重み付けするステップを含むことを任意選択的に含むことができる実施例５の方法である。

実施例８は、ＬＯＳ遮断又は他の機能停止の間の保護フェイルオーバのために二次ネットワーク上のネットワーク接続を維持するために、単一の電子ステアリング平面アンテナに関連付けられるマルチワイドエリアネットワーク（ＭＷＡＮ）エッジルータとソフトウェア定義のワイドエリアネットワーク（ＳＤＷＡＮ）コントローラが共に機能することを任意選択的に含むことができる実施例２の方法である。

実施例９は、２又は３以上のビームが一度に１つ生成され、２又は３以上の衛星リンクを維持するステップは、２又は３以上の衛星リンクのための単一の電子ステアリング平面アンテナによって生成される２又は３以上のビームの使用を切り替えながら、単一の電子ステアリング平面アンテナと２又は３以上の異なる衛星との間のネットワークトラフィックを伝送するために２又は３以上のリンクを切り替えるステップを含むことを任意選択的に含むことができる実施例１の方法である。

実施例１０は、単一の電子ステアリング平面アンテナが、エッジコンピュータアプライアンス及びソフトウェア定義モデムを有する衛星端末の一部であり、エッジコンピュータアプライアンスによって、単一の電子ステアリング平面アンテナと２又は３以上の異なる衛星との間でネットワークトラフィックを伝送するために２又は３以上のリンクを切り替えるようソフトウェア定義モデムに指示するステップを含むことを任意選択的に含むことができる実施例９の方法である。

実施例１１は、エッジコンピュータアプライアンスが、サービス品質（ＱＯＳ）及び／又は１又は２以上のネットワーク効率目標を向上させるために２又は３以上のリンクを切り替えるようソフトウェア定義モデムに指示することを任意選択的に含むことができる実施例１０の方法である。

実施例１２は、複数のビームを生成することができる単一の電子ステアリング平面アンテナと、第１のハブ及び第１の衛星を含む第１のネットワークと、第２のハブ及び第２の衛星を含む第２のネットワークと、単一の電子ステアリング平面アンテナとネットワークトラフィックを交換するための第１及び第２のネットワークの可用性を決定し、ネットワークトラフィックをルーティングするために、単一の電子ステアリング平面アンテナと第１及び第２の衛星との間の第１及び第２の衛星リンクを管理するためのネットワーク制御と、を備え、ネットワーク制御は、第１及び第２の衛星との第１及び第２の衛星リンクをそれぞれいつ使用するかを決定するよう構成され、第１及び第２の衛星リンクは、単一の電子ステアリング平面アンテナからの複数のビームの第１及び第２のビームを用いて生成される衛星通信ネットワークトポロジー(satellite communication network topology)である。

実施例１３は、単一の電子ステアリング平面アンテナが、単一の電子ステアリング平面アンテナと第１及び第２の衛星との間の通信のための第１及び第２のリンクを同時に維持するようにビームスプリッティングによって第１及び第２のビームを同時に生成するよう動作可能であることを任意選択的に含むことができる実施例１２の衛星通信ネットワークトポロジーである。

実施例１４は、単一の電子ステアリング平面アンテナが、第１のビームを生成し、第１のビームを用いてアンテナと第１の衛星との間の第１のリンクを介して第１のハブによってネットワークトラフィックをルーティングし、第１のビームを生成しながら第２のビームを同時に生成することによってアンテナと第２の衛星との間の第２のリンクを介して第２のハブへのネットワーク接続を維持する、ように動作可能であり、第２のハブは、第１のハブとは異なり、第２のビームは、第１のビームとは異なり、ネットワーク制御は、第１のリンクに関して妨害状態が存在するという決定に応答して第２のハブを介してネットワークトラフィックをルーティングすると決定するように動作可能であり、第２のビームを用いてアンテナと第２の衛星との間の第２のリンクを介して第２のハブによるネットワークトラフィックのルーティングを生じさせることができることを任意選択的に含むことができる実施例１３の衛星通信ネットワークトポロジーである。

実施例１５は、妨害状態が、第１のリンクに関する見通し線（ＬＯＳ）妨害又は別の機能停止状態に関係付けられることを任意選択的に含むことができる実施例１４の衛星通信ネットワークトポロジーである。

実施例１６は、単一の電子ステアリング平面アンテナが、１又は２以上のネットワーク機能に基づいて第１及び第２のビームに重み付けするよう動作可能であることを任意選択的に含むことができる実施例１３の衛星通信ネットワークトポロジーである。

実施例１７は、単一の電子ステアリング平面アンテナが、第２の衛星との接続を持続するのに十分なだけのレベルにまで第２のビームの重み付けを低減しながら、スペクトル効率を向上させるよう第１のビームに強く重み付けすることによって、第１及び第２のビームに重み付けするよう動作可能であることを任意選択的に含むことができる実施例１６の衛星通信ネットワークトポロジーである。

実施例１８は、単一の電子ステアリング平面アンテナに関連付けられるマルチワイドエリアネットワーク（ＭＷＡＮ）エッジルータと、ソフトウェア定義のワイドエリアネットワーク（ＳＤＷＡＮ）コントローラとを備え、第１のネットワークのＬＯＳ遮断又は他の機能停止中の保護フェイルオーバのために第２のネットワークのネットワーク接続を維持するために、ＭＷＡＮエッジルータとＳＤＷＡＮコントローラは、共に機能することを任意選択的に含むことができる実施例１３の衛星通信ネットワークトポロジーである。

実施例１９は、単一の電子ステアリング平面アンテナが第１及び第２のビームを一度に１つ生成するように動作可能であり、ネットワーク制御は、単一の電子ステアリング平面アンテナが第１及び第２の衛星リンクのための第１及び第２のビームの使用を切り替える間、単一の電子ステアリング平面アンテナと第１及び第２の衛星との間のネットワークトラフィックを伝送するために第１及び第２のリンクを切り替えることによって第１及び第２の衛星リンクを管理することを任意選択的に含むことができる実施例１２の衛星通信ネットワークトポロジーである。

実施例２０は、単一の電子ステアリング平面アンテナが、エッジコンピュータアプライアンス及びソフトウェア定義モデムを有する衛星端末の一部であり、エッジコンピュータアプライアンスは更に、単一の電子ステアリング平面アンテナと第１及び第２の衛星との間でネットワークトラフィックを伝送するために第１及び第２のリンク間を切り替えるようソフトウェア定義モデムに指示するように動作可能であることを任意選択的に含むことができる実施例１９の衛星通信ネットワークトポロジーである。

以上の詳細な説明の幾つかの部分は、コンピュータメモリ内のデータビットに対する演算(operations)のアルゴリズム及び記号表現の観点で提示されている。これらのアルゴリズム的記述及び表現は、データ処理技術分野の当業者により、自らの作業の内容を他の当業者に最も効果的に伝えるために使用される手段である。アルゴリズムは、ここでは一般的に、望ましい結果に至る自己矛盾のない一連のステップであると考えられる。これらのステップは、物理量の物理的操作を必要とするものである。必須ではないが、通常は、これらの量は、格納、転送、結合、比較、及び他の操作が可能な電気信号又は磁気信号の形式を取る。これらの信号をビット、値、要素、記号、符号、用語、又は数字などと言及することは、主として共通使用という理由で時に好都合であることが判明している。

しかしながら、これらの用語及び類似の用語は、全て適切な物理量に関連付けられるものとし、且つこれらの量に付与される有利なラベルに過ぎないことに注意されたい。以下の説明から明らかなように、特に明記しない限り、説明全体を通して、「処理する(processing)」又は「計算する(computing)」又は「計算する(calculating)」又は「決定する(determining)」又は「表示する(displaying)」などのような用語を利用する説明は、コンピュータシステムのレジスタ及びメモリ内の物理的な（電子的な）量として表されるデータをそのコンピュータシステムのメモリ又はレジスタ又は他のそのような情報ストレージ、送信又は表示デバイス内の物理量として同様に表される別のデータに操作及び変換するコンピュータシステム又は類似の電子コンピュータデバイスのアクション及び処理を指すことが認められる。

本発明はまた、本明細書の作動を実行するための装置に関する。この装置は、必要とされる目的のために特別に構成することができ、又はコンピュータに格納されたコンピュータプログラムによって選択的に起動又は再構成される汎用コンピュータを有することができる。このようなコンピュータプログラムは、限定ではないが、フロッピーディスク、光ディスク、ＣＤ－ＲＯＭ、及び光磁気ディスクを含むあらゆるタイプのディスク、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、磁気又は光カード、又は電子命令の格納に適するあらゆるタイプの媒体のようなコンピュータ可読ストレージ媒体に格納することができ、各々がコンピュータシステムバスに結合される。

本明細書に提示したアルゴリズム及び表示は、何れの特定のコンピュータ又は他の装置とも本質的に関連付けられたものではない。様々な汎用システムを本明細書の教示によるプログラムと共に使用することができ、又は必要とされる方法ステップを実行するより特殊化された装置を構成することが有利であることが判明する場合がある。様々なこれらのシステムに必要とされる構造は、以下の説明から明らかであろう。これに加えて、本発明は、何れの特定のプログラミング言語に関連しても説明されていない。様々なプログラミング言語を使用して、本明細書に説明した本発明の教示を実施することができることが認められるであろう。

機械可読媒体は、機械（例えば、コンピュータ）によって可読の形態の情報を格納又は送信するための何れかの機構を含む。例えば機械可読媒体は、読み取り専用メモリ（「ＲＯＭ」）、ランダムアクセスメモリ（「ＲＡＭ」）、磁気ディスクストレージ媒体、光学ストレージ媒体、フラッシュメモリデバイスなどを含む。

本発明の多くの改変及び修正が前述の説明を読んだ後で疑いなく当業者には明らかになるであろうが、例証によって図示及び説明された何れの特定の実施形態も限定として捉えられるものではない点を理解されたい。従って、様々な実施形態の詳細事項への言及は、本発明にとって基本的なものとしてみなされる特徴のみを記載する請求項の範囲を限定するものではない。

１０１ アンテナ
１０２ アンテナコントローラ／モデム
１１０ ハブ
１１１ コンステレーションＡ
１１２ ビーム
１２０ ハブ
１２１ コンステレーションＢ
１２２ ビーム
１４０ ＳＤ ＷＡＮコントローラ

Claims (20)

1. 複数のコンステレーションと、複数の衛星との通信リンクのために複数のビームを生成することができる単一の電子ステアリング平面アンテナを備えた衛星端末とを有する衛星通信ネットワークにおける通信を制御するための方法であって、
   ネットワーク制御下で、前記単一の電子ステアリング平面アンテナとネットワークトラフィックを交換することができる複数のネットワークの可用性を決定するステップと、
   ネットワーク制御下で、前記ネットワークトラフィックをルーティングするために前記単一の電子ステアリング平面アンテナと異なるネットワークの２又は３以上の衛星との間の２又は３以上の衛星リンクを管理するステップであって、前記２又は３以上の衛星リンクの各々をいつ使用するかを決定するステップを含み、前記２又は３以上の衛星リンクが、前記単一の電子ステアリング平面アンテナからの２又は３以上のビームを用いて生成される、ステップと、
   を含む、方法。
2. 前記単一の電子ステアリング平面アンテナと２又は３以上の異なる衛星との間の通信のための２又は３以上のリンクを同時に維持するためにビームスプリッティングによって前記２又は３以上のビームを同時に生成するステップを更に含む、請求項１に記載の方法。
3. 単一の電子ステアリング平面アンテナによって第１のビームを生成するステップと、
   前記第１のビームを用いて前記アンテナと第１の衛星との間の第１のリンクを介して前記第１のハブによってネットワークトラフィックをルーティングするステップと、
   前記第１のビームを生成しながら、前記単一の電子ステアリング平面アンテナによって第２のビームを同時に生成することにより前記アンテナと第２の衛星との間の第２のリンクを介して第２のハブへのネットワーク接続を維持するステップであって、前記第２のハブは前記第１のハブとは異なり、前記第２のビームは前記第１のビームとは異なる、ステップと、
   前記ネットワーク制御によって、前記第１のリンクに関して妨害状態が存在するという決定に応答して前記第２のハブを介して前記ネットワークトラフィックをルーティングすると決定するステップと、
   前記第２のビームを用いて前記アンテナと前記第２の衛星との間の前記第２のリンクを介して前記第２のハブによって前記ネットワークトラフィックをルーティングするステップと、
   を更に含む、請求項２に記載の方法。
4. 前記妨害状態は、前記第１のリンクに関する見通し線（ＬＯＳ）妨害又は別の機能停止状態に関係付けられる、請求項３に記載の方法。
5. １又は２以上のネットワーク機能に基づいて前記２又は３以上のビームの各々に重み付けするステップを更に含む、請求項２に記載の方法。
6. １又は２以上のネットワーク機能に基づいて前記２又は３以上のビームの各々に重み付けするステップは、二次衛星ネットワークとの接続を持続するのに十分なだけのレベルにまで１又は２以上の二次ビームへの重み付けを低減しながら、スペクトル効率を上げるために一次ビームをより強く重み付けするステップを含む、請求項５に記載の方法。
7. １又は２以上のネットワーク機能に基づいて前記２又は３以上のビームの各々に重み付けするステップは、データ転送のスループット性能又は低減されたコストに基づいてビームを重み付けするステップを含む、請求項５に記載の方法。
8. ＬＯＳ遮断又は他の機能停止の間の保護フェイルオーバのために二次ネットワーク上のネットワーク接続を維持するために、前記単一の電子ステアリング平面アンテナに関連付けられるマルチワイドエリアネットワーク（ＭＷＡＮ）エッジルータとソフトウェア定義のワイドエリアネットワーク（ＳＤＷＡＮ）コントローラが、共に機能する、請求項２に記載の方法。
9. 前記２又は３以上のビームは、一度に１つ生成され、前記２又は３以上の衛星リンクを管理するステップは、前記２又は３以上の衛星リンクのための前記単一の電子ステアリング平面アンテナによって生成される２又は３以上のビームの使用を切り替えながら、前記単一の電子ステアリング平面アンテナと前記２又は３以上の異なる衛星との間の前記ネットワークトラフィックを伝送するために前記２又は３以上のリンクを切り替えるステップを含む、請求項１に記載の方法。
10. 前記単一の電子ステアリング平面アンテナは、エッジコンピュータアプライアンス及びソフトウェア定義モデムを有する衛星端末の一部であり、前記エッジコンピュータアプライアンスによって、前記単一の電子ステアリング平面アンテナと前記２又は３以上の異なる衛星との間で前記ネットワークトラフィックを伝送するために前記２又は３以上のリンクを切り替えるよう前記ソフトウェア定義モデムに指示するステップを更に含む、請求項９に記載の方法。
11. 前記エッジコンピュータアプライアンスは、サービス品質（ＱＯＳ）及び／又は１又は２以上のネットワーク効率目標を向上させるために前記２又は３以上のリンクを切り替えるよう前記ソフトウェア定義モデムに指示する、請求項１０に記載の方法。
12. 衛星通信ネットワークトポロジーであって、
    複数のビームを生成することができる単一の電子ステアリング平面アンテナと、
    第１のハブ及び第１の衛星を含む第１のネットワークと、
    第２のハブ及び第２の衛星を含む第２のネットワークと、
    前記単一の電子ステアリング平面アンテナとネットワークトラフィックを交換するための前記第１及び第２のネットワークの可用性を決定し、前記ネットワークトラフィックをルーティングするために、前記単一の電子ステアリング平面アンテナと前記第１及び第２の衛星との間の第１及び第２の衛星リンクをそれぞれ管理する、ためのネットワーク制御と、
    を備え、
    前記ネットワーク制御は、第１及び第２の衛星との前記第１及び第２の衛星リンクをいつ使用するかをそれぞれ決定するよう構成され、前記第１及び第２の衛星リンクは、前記単一の電子ステアリング平面アンテナからの前記複数のビームの第１及び第２のビームを用いて生成される、
    衛星通信ネットワークトポロジー。
13. 前記単一の電子ステアリング平面アンテナは、前記単一の電子ステアリング平面アンテナと前記第１及び第２の衛星との間の通信のために前記第１及び第２のリンクを同時に維持するようにビームスプリッティングによって前記第１及び第２のビームを同時に生成するよう動作可能である、請求項１２に記載の衛星通信ネットワークトポロジー。
14. 前記単一の電子ステアリング平面アンテナは、
    前記第１のビームを生成し、
    前記第１のビームを用いて前記アンテナと前記第１の衛星との間の前記第１のリンクを介して前記第１のハブによってネットワークトラフィックをルーティングし、
    前記第１のビームを生成しながら前記第２のビームを同時に生成することによって前記アンテナと前記第２の衛星との間の前記第２のリンクを介して前記第２のハブへのネットワーク接続を維持する、
    ように動作可能であり、
    前記第２のハブは、前記第１のハブとは異なり、前記第２のビームは、前記第１のビームとは異なり、
    前記ネットワーク制御は、前記第１のリンクに関して妨害状態が存在するという決定に応答して前記第２のハブを介して前記ネットワークトラフィックをルーティングすると決定するように動作可能であり、前記第２のビームを用いて前記アンテナと前記第２の衛星との間の前記第２のリンクを介して前記第２のハブによるネットワークトラフィックのルーティングを生じさせる、
    請求項１３に記載の衛星通信ネットワークトポロジー。
15. 前記妨害状態は、前記第１のリンクに関する見通し線（ＬＯＳ）妨害又は別の機能停止状態に関係付けられる、請求項１４に記載の衛星通信ネットワークトポロジー。
16. 前記単一の電子ステアリング平面アンテナは、１又は２以上のネットワーク機能に基づいて前記第１及び第２のビームに重み付けするよう動作可能である、請求項１３に記載の衛星通信ネットワークトポロジー。
17. 前記単一の電子ステアリング平面アンテナは、前記第２の衛星との接続を持続するのに十分なだけのレベルにまで前記第２のビームの重み付けを低減しながら、スペクトル効率を向上させるよう前記第１のビームに強く重み付けすることによって、前記第１及び第２のビームに重み付けするよう動作可能である、請求項１６に記載の衛星通信ネットワークトポロジー。
18. 前記単一の電子ステアリング平面アンテナに関連付けられるマルチワイドエリアネットワーク（ＭＷＡＮ）エッジルータと、
    ソフトウェア定義のワイドエリアネットワーク（ＳＤＷＡＮ）コントローラと、
    を更に備え、
    前記第１のネットワークのＬＯＳ遮断又は他の機能停止中の保護フェイルオーバのために第２のネットワーク上のネットワーク接続を維持するために、前記ＭＷＡＮエッジルータと前記ＳＤＷＡＮコントローラは、共に機能する、
    請求項１３に記載の衛星通信ネットワークトポロジー。
19. 前記単一の電子ステアリング平面アンテナは、前記第１及び第２のビームを一度に１つ生成するように動作可能であり、前記ネットワーク制御は、前記単一の電子ステアリング平面アンテナが前記第１及び第２の衛星リンクのための第１及び第２のビームの使用を切り替える間、前記単一の電子ステアリング平面アンテナと前記第１及び第２の衛星との間のネットワークトラフィックを伝送するために前記第１及び第２のリンクを切り替えることによって前記第１及び第２の衛星リンクを管理する、請求項１２に記載の衛星通信ネットワークトポロジー。
20. 前記単一の電子ステアリング平面アンテナは、エッジコンピュータアプライアンス及びソフトウェア定義モデムを有する衛星端末の一部であり、前記エッジコンピュータアプライアンスは更に、前記単一の電子ステアリング平面アンテナと前記第１及び第２の衛星との間の前記ネットワークトラフィックを伝送するために前記第１及び第２のリンク間を切り替えるよう前記ソフトウェア定義モデムに指示するように動作可能である、請求項１９に記載の衛星通信ネットワークトポロジー。

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