JPH07193868A - 衛星セルラネットワーク資源管理方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 衛星セルラ通信システムの資源を管理するた
めの迅速かつ効率的な自動化された方法を提供する。 【構成】 衛星セルラ通信システムの資源の管理方法で
ある。地上ステーション（２８）は将来の期間に対する
システム通信トラフィックおよび運用能力を予測し、該
予測に基づき各衛星に対するシステム計画および個別運
用計画を発生し、各々の個別運用計画を各対応する衛星
に分配し、将来の期間の間におけるシステム計画の実行
を監視して該計画が受入れ可能に運用されているか否か
を判定し、かつ該計画が受入れ可能に運用されていない
場合、新しい計画、またはその一部を発生し受入れ不能
な動作を軽減し、かつさらに他の将来の期間の間上記段
階を反復する。各衛星はその個別運用計画を受信し、記
憶し、その実行を監視し、かつ計画外状態を検出した時
計画外メッセージを制御ステーションに送信する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は一般的には分散型電気通
信システムにおける資源管理に関する。

【０００２】

【従来の技術】「資源（ｒｅｓｏｒｕｃｅ）」はここで
は通信トラフィックをサポートするために直接的にまた
は間接的に使用できる通信システムの要素として定義さ
れる。例えば、衛星のバッテリに蓄積された電気的エネ
ルギ、または無線リンクのチャネル容量はこのような定
義の下での資源である。通信システムのトラフィック伝
達容量はいずれのシステムにおいても有限の量の資源が
存在するため制限される。例えば、トラフィック需要お
よび機器の電力要求（例えば、コンピュータのための電
力、衛星誘導エネルギ、その他）はシステム資源を消費
する。

【０００３】限られた資源を有するいずれのシステムに
おいても、資源の使用の管理は最適のシステム性能を達
成するために望ましいことである。特に、地上をベース
とした機器と通信する衛星または他の比較的アクセスが
困難なノードを含む通信システムにおいては、資源管理
は極めて重要である。

【０００４】図１は軌道を周回する衛星１２を用いるこ
とによって天体（例えば、地球）の上にかつ該天体を囲
んで分散された、衛星をベースとしたセルラ通信システ
ム１０の単純化した図を示す。

【０００５】衛星１２は低高度地球軌道（ｌｏｗ−ｅａ
ｒｔｈ ｏｒｂｉｔｓ）、中高度地球軌道（ｍｅｄｉｕ
ｍ−ｅａｒｔｈ ｏｒｂｉｔｓ）、静止軌道（ｇｅｏｓ
ｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ ｏｒｂｉｔｓ）、またはそれら
の組合わせとすることができる軌道１４を占有する。低
高度地球軌道は一般に約６００キロメートルから２，０
００キロメートルの高度にあり、中高度地球軌道はおよ
そ２，０００キロメートルから２０，０００キロメート
ルの高度にあり、かつ静止軌道はおよそ４２，１６５キ
ロメートルの高度にあるが、他の高度も使用できる。示
された例では、通信システム１０は６つの極軌道面を使
用し、各々の軌道面は１１個の衛星１２を保持し、合計
６６個の衛星１２がある。しかしながら、これは本質的
なものではなく、かつより多くのまたはより少ない数の
衛星、またはより多くのまたはより少ない数の軌道面、
または軌道周回および静止衛星の組合わせを使用でき
る。説明の明瞭化のため、図１は数個の衛星１２のみを
示している。

【０００６】衛星１２は地上機器と通信し、該地上機器
は任意の数の無線通信加入者ユニット２６、システム制
御セグメント地上通信ステーション２４またはゲートウ
ェイ地上通信ステーション３０とすることができる。

【０００７】「加入者（ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ）」はこ
こではシステムの使用者として定義される。図１は無線
リンクを介して衛星１２と直接通信する個々の通信の通
信ターミナルである「加入者ユニット」２６（ＳＵ）を
示している。ＳＵ２６は加入者データを衛星１２に送信
しかつ加入者データを衛星１２から受信するよう構成さ
れた手持型、携帯セルラ電話とすることができる。「加
入者データ」はここではＳＵ２６から発信しまたはＳＵ
２６に着信するデータ（例えば、音声、ページング、ま
たはファクシミリデータ）と定義される。

【０００８】「地上通信ステーション（Ｇｒｏｕｎｄ
Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｔａｔｉｏｎ）」（Ｇ
ＣＳ）は地上をベースとした機器（例えば、ゲートウェ
イ２２またはシステム制御セグメント２８）を衛星１２
とインタフェースすることができる地上通信設備と定義
される。図１はゲートウェイ２２と関連したゲートウェ
イＧＣＳ３０（ＧＷ−ＧＣＳ）およびシステム制御セグ
メント２８と関連したシステム制御セグメントＧＣＳ２
４（ＳＣＳ−ＧＣＳ）を示している。ＳＣＳ−ＧＣＳ２
４は衛星１２の集団（ｃｏｎｓｔｅｌｌａｔｉｏｎ）の
ためのデータ転送およびテレメトリ、トラッキング、お
よび制御機能を行なう。ＧＷ−ＧＣＳ３０は衛星１２と
ゲートウェイ２２との間のデータ転送を行なう。

【０００９】「ゲートウェイ（Ｇａｔｅｗａｙ）」２２
（ＧＷ）はここではＧＷ−ＧＣＳ３０（かつ、したがっ
て衛星１２）を、例えば、図示しない公衆交換電話ネッ
トワーク（ＰＳＴＮ）のような地上をベースとした機器
とのインタフェースを可能にする、典型的には地上をベ
ースとした、機器設備として定義される。ＧＷ２２は地
上電話機器（例えば、ＰＳＴＮ機器）および衛星１２と
組合わせて呼処理機能を行なうことができる。ＧＷ２２
はＧＷ−ＧＣＳ３０を介して通信システム１０の残りの
部分と通信する。ＧＷ２２はＧＷ−ＧＣＳ３０と同じ場
所に配置される必要はない。ＧＷ２２は、必須のことで
はないが、好ましくは陸線（ｌａｎｄ−ｌｉｎｅｓ）を
介してＧＷ−ＧＣＳ３０に結合される。別の実施例で
は、ＧＷ２２は光ファイバリンク、無線リンクまたは他
の伝送媒体を介してＧＷ−ＧＣＳ３０に接続することが
できる。

【００１０】「システム制御セグメント（Ｓｙｓｔｅｍ
Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｅｇｍｅｎｔ）」２８（ＳＣＳ）
はここでは通信システム１０の動作を制御する、典型的
には地上をベースとした、制御設備と定義される。ＳＣ
Ｓ２８はＳＣＳ−ＧＣＳ２４を介して通信システム１０
の残りの部分と通信する。ＳＣＳ２８はＳＣＳ−ＧＣＳ
２４と同じ場所に配置する必要はない。ＳＣＳ２８は、
必須のことではないが、好ましくは陸線を介してＳＣＳ
−ＧＣＳ２４に接続される。別の実施例では、ＳＣＳ２
８は光ファイバリンク、無線リンク、または他の伝送媒
体を介してＳＣＳ−ＧＣＳ２４に接続することができ
る。

【００１１】「地上ターミナル（Ｇｒｏｕｎｄ Ｔｅｒ
ｍｉｎａｌ）」（ＧＴ）はここでは衛星１２と直接通信
できる、天体（例えば、地球）の表面上にまたは表面近
くに配置された、任意の通信設備（例えば、ＧＷ−ＧＣ
Ｓ３０，ＳＣＳ−ＧＣＳ２４，ＳＵ２６，その他）とし
て定義される。この定義によれば、ＳＣＳ２８およびＧ
Ｗ２２はＧＴではない。

【００１２】「システムノード（ｓｙｓｔｅｍ ｎｏｄ
ｅ）」はここでは衛星１２，ＳＵ２６，ＧＷ２２，ＳＣ
Ｓ２８，ＳＣＳ−ＧＣＳ２４またはＧＷ−ＧＣＳ３０と
して定義される。ＧＷ２２，ＳＣＳ２８，ＳＵ２６，Ｓ
ＣＳ−ＧＣＳ２４およびＧＷ−ＧＣＳ３０の内の各々の
１つのみが図１では明瞭化および理解を容易にするため
示されている。当業者は本明細書の記述に基づき、通信
システムの必要性に応じて、付加的なシステムノードを
設けることが望ましい場合もあることを理解するであろ
う。

【００１３】「チャネル（ｃｈａｎｎｅｌ）」はここで
は通信チャネルのアクセスの機会（ｏｐｐｏｒｔｕｎｉ
ｔｙ）として定義される（例えば、時分割多元接続（Ｔ
ＤＭＡ）、周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）、または符
号分割多元接続（ＣＤＭＡ）スロット）。「リンク（ｌ
ｉｎｋ）」はここではどのような種類の通信アクセスプ
ロトコルが使用されるかとは無関係に、１つのシステム
ノードおよび他のシステムノードの間で確立される通信
チャネルとして定義される。「システムデータ（Ｓｙｓ
ｔｅｍ ｄａｔａ）」はここではシステム１０の制御お
よび動作に必要なデータ（例えば、システム制御情報、
呼セットアップデータ、シグナリングデータ、その他）
として定義される。

【００１４】図２は、通信システム１０（図１）におけ
るいくつかのシステムノードの間の通信リンクを示して
いる。ＳＵ２６は以後「加入者リンク」４０と称される
無線リンクによって衛星１２と加入者データを交換す
る。加入者リンク４０は一般に加入者データを伝達する
少ない帯域幅のチャネルである。ここで使用されている
ように、用語「アンテナ」は電磁エネルギを送信しおよ
び／または受信するための任意の装置に言及するものと
考えている。加入者信号は望ましくは衛星１２上の専用
のセルラ加入者アンテナ４２を介して衛星１２に「持ち
上げられ（ｂｒｏｕｇｈｔ ｕｐ）」、該専用のセルラ
加入者アンテナ４２は天体の表面上に「セル」４４のパ
ターンを投影し、該セル４４内に前記加入者２６と加入
者アンテナ４２との間で通信が行なわれるようにするた
めに前記ＳＵ２６が位置しなければならない。各々のセ
ル４４には周囲のセルの加入者チャネルと干渉しない加
入者チャネルの組が割当てられる。好ましい実施例で
は、各々の加入者チャネルは単一の加入者チャネルを使
用して多数のユーザが通信できるようにするため多重化
することができる（例えば、ＴＤＭＡ、ＦＤＭＡ、ＣＤ
ＭＡ、その他、あるいはそれらの組合わせ）。別の実施
例では、前記加入者チャネルは多重化されなくてもよ
い。

【００１５】「アップ／ダウンリンク（ｕｐ／ｄｏｗｎ
ｌｉｎｋ）」はここでは地上をベースとした通信設備
（例えば、ＳＣＳ−ＧＣＳ２４またはＧＷ−ＧＣＳ３
０）と衛星１２との間の無線チャネルとして定義され
る。衛星１２はＧＷ−ＧＣＳ３０およびＳＣＳ−ＧＣＳ
２４と２つのタイプのアップ／ダウンリンク、すなわ
ち、「フィーダリンク（ｆｅｅｄｅｒ ｌｉｎｋｓ）」
４６および「制御リンク（ｃｏｎｔｒｏｌ ｌｉｎｋ
ｓ）」４８、を介してデータを交換する。衛星１２とＧ
Ｗ−ＧＣＳ３０との間のフィーダリンク４６はシステム
データおよび加入者データを伝達する。衛星１２とＳＣ
Ｓ−ＧＣＳ２４との間の制御リンク４８は一般にシステ
ムデータのみを伝達する。フィーダ４６および制御４８
リンクは望ましくは専用の衛星のダウンリンクアンテナ
５０、ＧＷ−ＧＣＳ３０におけるＧＷ−ＧＣＳアップリ
ンクアンテナ５２、およびＳＣＳ−ＧＣＳ２４における
ＳＣＳ−ＧＣＳアップリンクアンテナ５４を使用する。

【００１６】「アップリンク（ｕｐ−ｌｉｎｋ）」はこ
こではＧＷ−ＧＣＳ３０またはＳＣＳ−ＧＣＳ２４から
衛星１２へのリンクとして定義される。「ダウンリンク
（ｄｏｗｎ−ｌｉｎｋ）」はここでは衛星１２からＧＷ
−ＧＣＳ３０またはＳＣＳ−ＧＣＳ２４へのリンクとし
て定義される。

【００１７】「クロスリンク（ｃｒｏｓｓ−ｌｉｎ
ｋ）」はここでは１つの軌道を周回する衛星と軌道を周
回する近隣の衛星との間の無線チャネルとして定義され
る。「近隣の衛星（Ｎｅｉｇｈｂｏｒ ｓａｔｅｌｌｉ
ｔｅｓ）」はここでは互いに直接的な通信を確立可能な
衛星として定義される。「非近隣衛星（Ｎｏｎ−ｎｅｉ
ｇｈｂｏｒ ｓａｔｅｌｌｉｔｅｓ）」はここでは（例
えば、到達距離の制限、妨害の制約、または地理的障壁
により）互いに直接的な通信を確立できない衛星１２と
して定義される。衛星１２は近隣の衛星１２とクロスリ
ンク５６を介してデータを交換するが、もちろん衛星１
２はまた非近隣衛星とデータを交換することもできる。
クロスリンク５６はシステムデータおよび加入者データ
を伝達する。ＳＵ２６からの加入者データは該加入者デ
ータが他の衛星１２またはＧＷ−ＧＣＳ３０に通信され
なければならない場合に衛星１２内のクロスリンク信号
に変換される。衛星１２上のクロスリンクアンテナ５８
は望ましくは直接他の衛星１２に信号を送信しかつ直接
他の衛星１２から信号を受信するために使用される。も
し複数の衛星１２と同時通信が望まれる場合は、複数の
（ｍｕｌｔｉｐｌｅ）クロスリンクアンテナ５８が使用
できる。

【００１８】図１を参照すると、衛星１２は同じ軌道面
内で該衛星に先行する他の衛星１２と「前方に（ｆｏｒ
ｅ）」通信し、かつ該衛星に続く他の衛星１２と「後方
に（ａｆｔ）」通信する。また、ここで定義されている
ように、衛星１２は他の衛星１２がどちらの隣接面に位
置するかに応じて、隣接軌道面にある該他の衛星１２と
「左側に（ｌｅｆｔ）」または「右側に（ｒｉｇｈ
ｔ）」通信する。「左側」、「右側」、「前方」、およ
び「後方」はあたかも観察者が衛星の移動の方向に面し
て該衛星１２に乗っているかのようにして規定されてい
る。

【００１９】従来技術の古典的な「折り曲げパイプ（ｂ
ｅｎｔ−ｐｉｐｅ）」通信システムにおいては、衛星１
２はクロスリンク５６（図２）によって他の衛星１２と
直接通信はしない。そのかわり、１つの衛星１２からの
信号は中継リンク６０によって中継装置６２に送信され
る。中継装置６２は次に前記信号中のデータを陸をベー
スとした無線機または陸線機器に通信し、あるいはそれ
を他の衛星１２にまたは中継地上リンク６４により他の
ノードへと通信することができる。中継装置６２はそれ
が送受信衛星の見える所にある限り地球をベースとして
も良く、空中、または宇宙空間をベースとしたものでも
よい。典型的な「折り曲げパイプ」システムの他の特徴
は衛星１２が信号の発信元または着信先とは独立に、ほ
とんど１つの周波数で信号を受信しかつそれらを他のも
ので送信するだけであり、すなわち、「折り曲げパイ
プ」衛星トランスポンダにおいては何らの情報処理も行
なわれないことである。

【００２０】通信システム１０の首尾よい動作のために
は、システム効率を最大にするために各々のシステムノ
ードの有限の資源の管理が必要である。例えば、通信シ
ステム１０はある１つの忙しい大都市領域（例えば、東
京）に、例えば、３０分後に他の忙しい大都市領域（例
えば、ニューヨーク市）をサポートするために必要にな
る衛星上の蓄積されたエネルギの全てを消費させるべき
ではない。衛星１２上に蓄積されたエネルギは典型的に
は太陽光線を電気的エネルギに変換するための衛星の太
陽エネルギ収集器の能力により、かつ変換された太陽エ
ネルギを格納するための衛星のバッテリの能力によって
制限される。したがって、充電状態または衛星のバッテ
リに格納されたエネルギの量は管理されなければならな
い重要な物理的制約である。

【００２１】衛星のアンテナ４２，５０，５８もまた限
られた資源である。限られた数のアンテナが衛星１２上
にあるから、衛星１２に対しあるいは衛星１２を介して
通信できる地上ターミナル２６，２４，３０，６２およ
び他の衛星１２の数はアンテナ４２，５０，５８の数に
よって制限される。セルラ衛星通信システムについて
は、アンテナ４２毎の加入者セル４４の数およびセル毎
の加入者チャネルの数は付加的な資源の制限を規定す
る。

【００２２】宇宙をベースとした通信システムの物理的
資源に加えて、動作上の制約もまた資源の使用に影響を
与える。動作上の制約は妨害（ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃ
ｅ）、ライセンス、およびスペクトルの制約である。例
えば、衛星１２は敏感な地上をベースとした機器（例え
ば、電波天文学用受信機）との妨害を避けるために地球
上の特定の位置の上を通過する間にそのセル４４のいく
つかをターンオフすることを要求されるかもしれない。

【００２３】宇宙空間をベースとした通信システムにお
いては資源管理が重要であるが、それは該資源は非常に
制限されておりかつ衛星１２の遠隔的な性質のためしば
しば増大または補充するのが容易でないからである。

【００２４】衛星システムの資源管理のための従来の方
法はシステム内で特定の事象または状態が生じたときに
人間が従うためのコントロールルーム手順を規定するデ
シジョンツリーに変換されるルールセットを人手により
作成することを必要とする。

【００２５】前記ルールセット（ｒｕｌｅ ｓｅｔｓ）
およびデシジョンツリーは人手により作成され、かつシ
ステムの運用は人間がシステム情報を集めかつ前記コン
トロールルーム手順にしたがってそれに反応することを
必要とするから、衛星システムを運用するために典型的
には多数のスタッフが必要とされる。

【００２６】人間のスタッフを使用することによる１つ
の不都合はシステムを運用する大きなコストである。一
般に、システム管理に対するよりコスト効率のよい解決
方法は人間によるものよりも自動化されたプロセスを使
用することである。

【００２７】意思決定（ｄｅｃｉｓｉｏｎ ｍａｋｉｎ
ｇ）プロセスにおいて人間を使用することに対する他の
不都合はシステム事象に対する応答時間が低速であるこ
とである。低速の応答時間は好ましくない影響を与え
る。例えば、もしある衛星がそれ（または他の遠くに位
置するノード）が蓄積されたエネルギが危険なほど低い
状態で動作していることを報告すれば、人間のオペレー
タは該情報を受信しかつ（システムの残りの部分に対す
る影響の分析を含めて）その問題を解決し、必要な行動
をとるために要求される承認を得、かつ変更を実施する
ためにどの様な行動をとるかを決定しなければならな
い。その間に、もし衛星が蓄積されたエネルギがあまり
にも低い状態で動作していれば、その搭載サブシステム
はラインから外れかつ衛星全体がサバイバルモードに入
るかあるいは不作動となるかもしれず、そのような時間
の間影響を受けた衛星は加入者トラフィックをサポート
できない。単一カバレージシステム（すなわち、地球の
表面上の多くの点が一度に１つの衛星のみによってサー
ビスを受けるシステム）においては、これは特に重大で
ある。前記影響を受けた衛星はラインから外れ（ｏｆｆ
ｌｉｎｅ）、その衛星によってサポートされていた全
てのトラフィックはドロップされる。前記影響を受けた
衛星は全ての加入者呼および制御およびフィーダリンク
をその経路における至る所で終了させることになる。こ
れはサービスの低下およびシステムの評判の悪化を意味
する。もし前記衛星が永久にオフラインとなれば、衛星
が置き換えられる間に何週間もの遅延を生じるかもしれ
ない。

【００２８】

【発明が解決しようとする課題】従来技術の資源管理は
主として人間により行なわれるから、人間の効率の限界
が資源管理の効率、および効率的に制御できる衛星シス
テムの大きさおよび複雑さに対する境界を設定する。衛
星システムの複雑さが増大するに応じて問題は悪化する
が、それは動的システム資源の量もまた増大するからで
ある。

【００２９】急速に進展する通信技術と共に、より大き
なかつより複雑な宇宙空間をベースとした通信システム
が望ましくなる。大きなかつ複雑な宇宙空間をベースと
した通信システムは人間のスタッフを主として使用して
効率的に管理することはできないから、通信システムの
物理的資源の迅速かつ適切な管理を可能にする適応型ネ
ットワーク資源管理機能が望まれる。予期されない緊急
事態または許容外の事態が生じた時に迅速に資源の使用
を再計画する能力によってシステムダウン時間を最小に
しかつシステムの効率および顧客の満足度を最大にする
ことができる。

【００３０】したがって、衛星通信システムの資源を迅
速に管理するために計算機的に効率の良い（ｃｏｍｐｕ
ｔａｔｉｏｎａｌｌｙ ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）方法が必
要である。

【００３１】さらに、システムがサービス要求の変化に
リアルタイムで応答できるようにするため、資源分析お
よび管理が可能な限り自動化されることが望ましい。自
動化された管理は特に通信衛星の集団および関連する地
上ステーションの限られた資源の使用を迅速に計画でき
るようにするために望ましい。

【００３２】

【課題を解決するための手段および作用】本発明の利点
は１つの形態で、それらの内の少なくともいくつかは天
体の表面に対して移動する、複数の衛星を有する衛星セ
ルラ通信システムを動作させるための改善された方法に
よって実現され、前記衛星の各々は送信機および受信機
を含み、かつシステム全体には複数の地上ターミナルお
よび少なくとも１つの制御ステーションが含まれる。本
発明は、（ａ）第１のコンピュータによって、将来の所
定の期間の間に、地上ターミナルと衛星との間を通るこ
とが予期される通信トラフィックおよび衛星の動作能力
を予測する段階、（ｂ）前記予測されたトラフィックお
よび衛星の動作能力から前記所定の期間の間に前記予測
されたトラフィックを受け入れ可能に収容するのに適し
た各々の衛星のための個々の運用または動作計画を決定
する段階、（ｃ）各々の衛星内にその様な衛星のための
前記個々の運用計画を送信しかつ格納する段階、そして
（ｄ）前記所定の期間の間に実際のトラフィック要求に
応答して前記格納された個々の運用計画にしたがって前
記衛星の送信機および受信機を作動させる段階、を具備
する。

【００３３】衛星セルラ通信システムを動作させるため
の改善された方法を行なうための装置は、１つまたはそ
れ以上の制御ステーション、１つまたはそれ以上の地上
ターミナル、およびそれらの内の少なくともいくつかは
天体に対して移動している複数の衛星を備えたセルラ通
信システムである。各々の衛星はお互いの間の通信を提
供するための１つまたはそれ以上の送信機および受信
機、そして前記１つまたはそれ以上の送信機または受信
機に結合された少なくとも１つのダウンリンクアンテナ
を含む。前記少なくとも１つのダウンリンクアンテナの
内の１つは加入者セルを前記天体の表面に投影するため
のセルラアンテナである。各々の衛星はまた前記１つま
たはそれ以上の制御ステーションの１つによって衛星に
提供された運用計画を有する衛星レジデントメモリを含
む。前記運用計画は衛星を所定の将来の期間の間運用す
るためのものである。前記運用計画は前記所定の期間の
間に所定の時間にその動作モードを変更させる。各々の
衛星はまた前記衛星レジデントメモリおよび前記１つま
たはそれ以上の送信機および受信機に結合された衛星レ
ジデントコントローラを具備する。衛星レジデントコン
トローラは前記衛星レジデントメモリに格納された衛星
運用計画によって決定される様式で衛星を通る通信トラ
フィックにしたがって前記１つまたはそれ以上の送信機
および受信機を作動させるためのものである。

【００３４】前記１つまたはそれ以上の制御ステーショ
ンは衛星の間および衛星と地上ターミナルとの間を通る
ことが予期される通信トラフィックを予測する。前記１
つまたはそれ以上の制御ステーションはまた将来の所定
の期間の間における衛星の運用能力を予測する。前記１
つまたはそれ以上の制御ステーションは各々の特定の衛
星のために前記運用計画を発生する。該運用計画は特定
の衛星の動作能力によって課される制約内で前記所定の
期間の間に該特定の衛星のために予測されたトラフィッ
クを受入れ可能に収容するのに適したものである。前記
システムはまた衛星レジデントメモリに格納するために
各々の特定の衛星に前記運用計画を送信するために前記
１つまたはそれ以上の制御ステーションに関連する送信
機を具備する。

【００３５】

【実施例】本発明は添付の特許請求の範囲に特定的に指
摘されている。しかしながら、本発明のより完全な理解
は図面と共に発明の詳細な説明および特許請求の範囲を
参照することによって得ることができる。

【００３６】ここに述べる例示は本発明の好ましい実施
例を１つの形態で示しており、かつその様な例示はいず
れの形式においても制限的なものと解釈されるべきでは
ない。

【００３７】図３は、衛星１２の好ましい実施例を示
す。衛星１２は望ましくはクロスリンクアンテナ５８、
ダウンリンクアンテナ５０、加入者アンテナ４２を含
む。クロスリンクアンテナ５８はクロスリンク送信機８
０およびクロスリンク受信機８２に結合されている。加
入者アンテナ４２は加入者送信機８４および加入者受信
機８６に結合されている。ダウンリンクアンテナ５０は
ダウンリンク送信機８８およびダウンリンク受信機９０
に結合されている。送信機８０，８４，８８および受信
機８２，８６，９０は全て、衛星レジデントメモリ９４
に結合された衛星レジデントコントローラ９２に結合さ
れている。衛星１２はまた、例えば、衛星バテッリ９８
に結合された衛星ソーラーパネル９６を含み、衛星バッ
テリ９８は衛星レジデントメモリ９４、衛星レジデント
コントローラ９２、送信機８０，８４，８８および受信
機８２，８６，９０に結合されかつ電気的エネルギを提
供する。システム運用または動作計画（ｓｙｓｔｅｍ
ｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌ ｐｌａｎ）は衛星１２によっ
てダウンリンクアンテナ５０およびダウンリンク受信機
９０を介して好適に受信され、かつ衛星レジデントコン
トローラ９２によって衛星レジデントメモリ９４に格納
される。前記システム運用計画は後により詳細に説明す
る。

【００３８】衛星レジデントコントローラ９２は前記記
憶された運用計画にしたがって衛星１２の実時間動作を
制御する。これは部分的に、クロスリンクアンテナ５
８、加入者アンテナ４２およびダウンリンクアンテナ５
０による通信トラフィックを制御し、かつこれらのアン
テナの方位を制御することを伴う。衛星レジデントコン
トローラ９２はまた衛星バッテリ９８における蓄積され
たエネルギを監視し、かつ前記運用計画にしたがって蓄
積されたエネルギの消費を制御する。衛星バッテリ９８
の蓄積されたエネルギは衛星ソーラーパネル９６により
太陽光線を電気的エネルギに変換することによって補充
される。ソーラーパネルが主要な電気的エネルギ源であ
るものとして説明されているが、他の発生源も利用でき
る。制限的でない例としては燃料電池および原子炉があ
る。

【００３９】図４は、ＳＵ２６の好ましい実施例を示
す。ＳＵ２６は望ましくはＳＵ送信機１１２およびＳＵ
受信機１１４に結合されたＳＵアンテナ１１０を含み、
前記ＳＵ送信機１１２およびＳＵ受信機１１４は次に通
信プロセッサ１１６に結合されている。通信プロセッサ
１１６はＳＵレジデントメモリ１１８に結合されてい
る。通信プロセッサ１１６はＳＵ２６に通信されるおよ
びＳＵ２６から通信されるデータ（例えば、音声デー
タ）を制御しかつ処理する。前記通信プロセッサの制御
タスクの一部はＳＵ２６が通信システム１０（図１）に
対し「呼」を生成できるか否かを評価し、かつもしＳＵ
２６が呼を生成できれば、ＳＵ２６がどの通信チャネル
を使用できるかを評価することである。この評価または
決定はＳＵ受信機１１４を介してＳＵ２６によって受信
される衛星１２（図１）によるアクセスおよびチャネル
情報送信（ｂｒｏａｄｃａｓｔ）に依存する。このアク
セスおよびチャネル情報は衛星１２（図１）によるアク
セスおよびチャネル情報の送信の前に該衛星のレジデン
トメモリ９４（図３）に格納された運用計画（ｏｐｅｒ
ａｔｉｏｎａｌ ｐｌａｎ）内に含まれている。ＳＵ２
６は加入者データおよびシステムデータを、それぞれ、
ＳＵ送信機１１２およびＳＵ受信機１１４を介して送信
および受信する。

【００４０】図５は、ＳＣＳ−ＧＣＳ２４の好ましい実
施例を示し。該ＳＣＳ−ＧＣＳ２４はＳＣＳ−ＧＣＳ
ＲＦ送受信機１３０に結合されたＳＣＳ−ＧＣＳアップ
リンクアンテナ５４を含み、前記ＳＣＳ−ＧＣＳ ＲＦ
送受信機１３０は次にＳＣＳインタフェース１３２に結
合されている。別の実施例では、ＳＣＳ−ＧＣＳ２４は
さらにＳＣＳ−ＧＣＳレジデントプロセッサ１３６に結
合されたＳＣＳ−ＧＣＳレジデントメモリ１３４を含
み、前記ＳＣＳ−ＧＣＳレジデントプロセッサ１３６は
望ましくはＳＣＳ−ＧＣＳ ＲＦ送受信機１３０とＳＣ
Ｓインタフェース１３２との間に結合される。ＳＣＳ２
８（図１）は前記ＳＣＳインタフェース１３２を介して
運用計画をＳＣＳ−ＧＣＳ２４に送信する。ＳＣＳ−Ｇ
ＣＳ２４は次に前記運用計画をＳＣＳ−ＧＣＳアップリ
ンクアンテナ５４を介して衛星１２（図１）のようなシ
ステムノードに送信する。ＳＣＳ−ＧＣＳ２４はまた他
のシステムノードからテレメトリ情報を受信しかつその
情報をＳＣＳインタフェース１３２を介してＳＣＳ２８
（図１）に送信する。

【００４１】図６は、ゲートウェイＧＣＳ３０（ＧＷ−
ＧＣＳ）の好ましい実施例を示し、該ゲートウェイＧＣ
Ｓ３０はＧＷ−ＧＣＳ ＲＦ送受信機１５０に結合され
たＧＷ−ＧＣＳアップリンクアンテナ５２を含み、前記
ＧＷ−ＧＣＳ ＲＦ送受信機１５０は次にＧＷインタフ
ェース１５２に結合されてる。別の実施例では、ＧＷ−
ＧＣＳ３０はＧＷ−ＧＣＳレジデントプロセッサ１５６
に結合されたＧＷ−ＧＣＳレジデントメモリをさらに含
み、前記ＧＷ−ＧＣＳレジデントプロセッサ１５６は望
ましくはＧＷ−ＧＣＳ ＲＦ送受信機１５０とＧＷイン
タフェース１５２との間に結合される。ＧＷ−ＧＣＳ２
４はＧＷインタフェース１５２を介してＧＷ２２（図
１）と通信する。ＧＷ−ＧＣＳ２４はＧＷ−ＧＣＳアッ
プリンクアンテナ５２を介して衛星１２（図１）と通信
する。

【００４２】図７は、ＧＷ２２の好ましい実施例を示
す。ＧＷ２２は望ましくはＰＳＴＮ型インタフェース１
７２に結合されたＧＷレジデントコントローラ１７０を
含む。ＰＳＴＮ型インタフェース１７２はＧＷ２２を、
特定の通信システムの要求に基づき、ＰＳＴＮ、国際交
換センター（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｗｉｔｃ
ｈｉｎｇ Ｃｅｎｔｅｒ）、または他のネットワークに
接続することができる。ＧＷレジデントコントローラ１
７０はまたＧＷ−ＧＣＳインタフェース１７４に結合さ
れている。ＧＷ２２はＧＷ−ＧＣＳインタフェース１７
４を介してシステムの残りの部分と通信する。別の実施
例では、ＧＷ２２はさらにＧＷレジデントメモリ１７６
を含むことができる。

【００４３】図８は、ＳＣＳ２８の好ましい実施例を示
す。ＳＣＳ２８は望ましくはＳＣＳレジデントメモリ１
９２に結合されたＳＣＳレジデントコントローラ１９０
を含む。ＳＣＳレジデントコントローラ１９０はまたＳ
ＣＳ−ＧＣＳインタフェース１９４に結合されている。
好ましい実施例では、ＳＣＳレジデントコントローラ１
９０は通信システム１０（図１）のシステムノードの資
源の使用を制御するシステム運用計画を発生する。ＳＣ
Ｓレジデントコントローラ１９０は前記システム運用計
画の発生の間ＳＣＳレジデントメモリ１９０に格納され
た情報を使用する。前記システム運用計画はＳＣＳ−Ｇ
ＣＳインタフェース１９４を介してシステムの残りの部
分に通信され、該ＳＣＳ−ＧＣＳインタフェース１９４
は前記運用計画をＳＣＳ−ＧＣＳ２４（図１）に送信す
る。ＳＣＳ−ＧＣＳインタフェース１９４はまたＳＣＳ
−ＧＣＳ２４（図１）からデータを受信する。

【００４４】１．宇宙をベースとした通信システムの資
源 宇宙をベースとした電気通信システムは地上電気通信シ
ステムにおいて通常遭遇しない特別の問題を提示する。
宇宙をベースとした通信システム内の衛星は最も限られ
た資源を有する。寸法および重量の制約は衛星が打上げ
時に含むことができる資源の量を制限する。また、衛星
の遠隔的な性質のため、外部資源からの資源の補充は実
用的ではなくあるいは非常に制限されている。限られた
衛星の資源は次のものを含む。 ・ダウンリンク５０（図３）、クロスリンク５８（図
３）および加入者アンテナ４２（図３）、 ・クロスリンク５６（図２）、および制御リンク４８、
および中継リンク６０（図２）の容量、 ・加入者アンテナ４２（図３）毎のアクティブなセル４
４（図２）の数、 ・セル４４（図２）毎のアクティブな加入者チャネルの
数、そして ・時間にわたる蓄積された電気的エネルギの利用可能
性。

【００４５】地上をベースとした通信機器の資源は衛星
の資源よりも制限が少ないが、それはこれらが増大また
は補充するのが容易であるからである。それらは一般に
物理的要因よりもむしろ経済的要因によって制約され
る。

【００４６】２．ネットワーク資源マネージャの機能 ここで使用されているように、用語「システム計画（ｓ
ｙｓｔｅｍ ｐｌａｎ）」はシステム資源が所定の計画
期間の間にどのように使用されるかを決定するマスタシ
ステム計画を意味している。「サブ計画（ｓｕｂ−ｐｌ
ａｎ）」はここではシステムレベルでの特定の形式の資
源（例えば、セル作動サブ計画２６０、図１０）の使用
を割当てるシステム計画のその部分を言及している。用
語「個々のまたは個別計画テーブル（ｉｎｄｉｖｉｄｕ
ａｌ ｐｌａｎ ｔａｂｌｅ）」はここではシステムサ
ブ計画の個々のシステムノードの独自の部分（例えば、
ノード１セル作動テーブル１０５１、図１０）を言及し
ている。「個別計画テーブルの組（ｓｅｔ ｏｆ ｉｎ
ｄｉｖｉｄｕａｌ ｐｌａｎ ｔａｂｌｅｓ）」はここ
では特定のノードにとって独自の関連するシステムサブ
計画から得られる全ての個別計画テーブル（例えば、ノ
ード１セット３１０、図１０）を意味している。用語
「計画期間（ｐｌａｎｎｉｎｇ ｐｅｒｉｏｄ）」はこ
こではシステム計画が展開される所定の時間期間（例え
ば、２４時間）として定義される。

【００４７】ネットワーク資源マネージャ（ＮＲＭ）は
包括的にシステムトラフィックを収容する間に、通信シ
ステムの資源を管理するための自動化されたシステムお
よび方法である。該ＮＲＭは５つの主要な機能を達成す
る。すなわち、 ａ．歴史的なトラフィックデータに基づき将来の期間の
間のシステムサービスの要求を予測し、 ｂ．利用可能なシステム資源およびシステムの契約上の
要求が与えられれば、前記将来の期間の間においてでる
だけ予測されたサービス要求に合致するようシステム計
画を発生し、 ｃ．前記システム計画の各々のシステムノードの独自の
部分を決定しかつ各々のシステムノードに分配し、 ｄ．システムノードのヘルス（ｈｅａｌｔｈ）および状
態（ｓｔａｔｕｓ）を含む、前記システム計画の実行を
監視し、そして ｅ．システムが許容可能なしきい値の外側で動作してい
るかあるいはすぐに許容可能なしきい値の外側で動作し
そうな場合に修正動作を行なう。前記ＮＲＭがどのよう
にしてその５つの主要な機能を達成するかは本明細書で
後に詳細に説明する。

【００４８】従来技術の資源管理システムは一般に要求
駆動（ｄｅｍａｎｄ−ｄｒｉｖｅｎ）実時間応答システ
ムである。要求駆動、実時間応答システムは実時間で発
生している要求事象に実時間で反応する。一般に、それ
らは予測的（ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅ）でない。すなわ
ち、それらはやがて来る事象の予測および履歴に基づく
所定の計画にしたがって行動するよりはむしろ現在の時
点で生じているものに対して最善になるよう処理する。

【００４９】本発明のＮＲＭは他の資源管理アプリケー
ションとそれが単なる要求駆動システムであるよりはむ
しろ予測的なシステムである点において異なっている。
例えば、該ＮＲＭは明日のシステムトラフィックがどの
ようになるかを予測しかつ次に明日のトラフィックをサ
ポートするために各々のシステムノードがその資源をど
のように使用すべきかを指示するシステム計画を作成す
る。該システム計画はシステムノードが実際の動作の間
に超えることができない上部限界（ｕｐｐｅｒｂｏｕｎ
ｄｓ）を含む。言い換えれば、システムノードはたとえ
明日のトラフィックが予測されたものよりずっと大きい
場合でも前記割当ての限界内に留まらなければならな
い。

【００５０】本発明のＮＲＭはまた従来技術の資源管理
システムおよび方法と異なるが、それは宇宙をベースと
した通信システムが動作する環境が伝統的な従来技術の
資源管理システムの環境、例えば、組み立てラインの最
適化のために使用される従来技術の資源マネージャに関
連する環境、と基本的に異なっているからである。宇宙
をベースとした通信システムにおいては、各々のシステ
ムノードの資源は動的でありかつ変化するトラフィック
要求、地球、太陽、衛星の運動、その他の関数として時
間により変化する。したがって、各々のシステムノード
は他のシステムノードと完全に異なる規則および制約の
組を持つかもしれず、かつシステムの相互的な状態は決
して反復されないかもしれない。例えば、次の計画期間
が生じる時間までに、各々のシステムノードの能力はそ
の同じシステムノードが現在の計画期間の始めに持って
いた能力と全く異なる可能性がある。

【００５１】図９は、前記ＮＲＭの動作を示すフローチ
ャートである。前記ＮＲＭの処理は、個々のシステムノ
ード内で行なわれるのが望ましいシステム計画実行（Ｅ
ｘｅｃｕｔｅ Ｓｙｓｔｅｍ Ｐｌａｎ）機能（ブロッ
ク２２４）を除き、ＳＣＳ２８（図８）内で行なわれる
のが望ましい。ＮＲＭは開始され（ブロック２１０）、
計画指令展開（Ｄｅｖｅｌｏｐ Ｐｌａｎｎｉｎｇ Ｄ
ｉｒｅｃｔｉｖｅｓ）処理（ブロック２１２）を行な
う。該計画指令展開処理（ブロック２１２）は高いレベ
ルの計画基準（ブロック２１４）を低いレベルの計画指
令に変換する。例えば、計画基準（ブロック２１４）は
システムの契約上の責任（ｃｏｎｔｒａｃｔｕａｌ ｃ
ｏｍｍｉｔｍｅｎｔｓ）（例えば、１年の１季の期間の
間の許容可能な「故障期間（ｏｕｔａｇｅ ｍｉｎｕｔ
ｅｓ）」（サービス中断の分数）を特定する契約上の要
求）、またはシステム状態への応答（例えば、低下した
エネルギ容量による特定の衛星における容量の低減）を
表わすことができる。計画指令展開処理（ブロック２１
２）の出力は計画指令（ｐｌａｎｎｉｎｇ ｄｉｒｅｃ
ｔｉｖｅｓ）である。計画指令はシステム計画の発生に
影響を与えるシステム計画発生（Ｇｅｎｅｒａｔｅ Ｓ
ｙｓｔｅｍ Ｐｌａｎ）処理（ブロック２１６）に与え
られる低いレベルの命令である。例えば、計画指令は前
記システム計画発生処理（ブロック２１６）に対し特定
の衛星におけるセルの使用を最小にするよう指示するこ
とができる。

【００５２】前記計画指令展開処理（ブロック２１２）
が行なわれた後、システム計画発生処理（ブロック２１
６）が前記特定された計画期間の間におけるシステム計
画を生成する。該システム計画は全てのシステムノード
の資源の使用がシステムレベルで釣り合っている大きな
「マトリクス」として考えることができる。該システム
計画は望ましくは各々のタイプのシステム資源を使用す
るための計画であるシステムの「サブ計画」を含む（例
えば、図１０のノード−ノードルーティングサブ計画２
５６、図１０のアクセス優先度サブ計画２５８、図１０
のセル作動サブ計画、または図１０のアップリンク割当
てサブ計画２６２）。前記システム計画は各々のシステ
ムノードが計画実行の間に従うべき指令を含む（例え
ば、衛星がどの方向にそのクロスリンクによってデータ
を導くべきか、セルによってどのアクセス優先度がサー
ビスを受けているか、いつあるセルをターンオンまたは
ターンオフすべきか、どのアンテナがアップリンクのた
めに割当てられるか、その他）。前記システム計画はま
た前記システム計画の実行の間にシステムノードが超え
ることができない資源の使用の「しきい値」を含む（例
えば、ある時間にシステムノードが取り扱うことができ
る呼の最大数）。

【００５３】前記システム計画は全ての予測されたサー
ビス要求を満足することができないかもしれない。した
がって、前記システム計画発生処理（ブロック２１６）
はまたシステム計画が予測されたシステムサービス要求
によりいかに良好に収束したかを記述する「メトリクス
（ｍｅｔｒｉｃｓ）」を生成する。これらのメトリクス
はセル作動メトリクス発生処理（ブロック４２０、図１
２）、およびリンク負荷バランス処理（ブロック４８
２、図１４）から発生され、これらについては後に説明
する。該メトリクスはシステム計画が受け入れ可能であ
るか否かの決定（ブロック２１８、図３）の一部として
評価される。前記システム計画発生処理（ブロック２１
６）は後のセクションＡにおいてさらに説明する。

【００５４】前記システム計画発生処理（ブロック２１
６）からのメトリクスを使用して、前記システム計画は
評価されかつ前記システム計画が受け入れ可能であるか
否かに対して判断が行なわれる（ブロック２１８）。も
し前記システム計画が全ての契約上のシステム性能要求
に合致しているものと判定されれば、前記システム計画
は受け入れ可能であると考えることができる。もしそう
でなければ、前記評価において前記計画基準（ブロック
２１４）のいずれかがシステム性能を改善するために
（例えば、契約上の要求により良く合致するために）変
更できるか否か、あるいは前記システム計画が予測され
た需要によって前記計画期間の間に利用可能な資源が与
えられた場合にシステムが為し得る最善のものであるか
否かを考察する。たとえ全ての契約上の要求が満たされ
なくても、前記ＮＲＭが見積もられたシステム計画が利
用可能な資源が与えられた場合にシステムがなし得る最
善のものであることを判定した場合にシステム計画は受
け入れ可能であると考えることができる。

【００５５】もし計画された基準（ブロック２１４）が
システム性能を改善するために変更できる場合は、前記
システム計画は受け入れ可能なものと考えられない（ブ
ロック２１８）。その場合、前記計画基準は変更されか
つ計画指令展開処理（ブロック２１２）が改善された計
画指令を出力するために実施される。システム計画発生
処理（ブロック２１６）は次に他のシステム計画を作成
しかつ手順は図９に示されるように反復される。

【００５６】システム計画が受け入れ可能であると考え
られるとき（ブロック２１８）、前記個別計画テーブル
展開処理（ブロック２２０）が前記システム計画から各
々の個々のシステムノードにとって独自のエントリを得
るために実施される。個々のまたは個別計画テーブル
（例えば、ノード１セル作動テーブル１０５１、図１
０）は各々のシステムのサブ計画（例えば、セル作動サ
ブ計画２６０、図１０）から各々のシステムノードに対
し作成される。特定のシステムノードに対する全ての個
々の計画テーブルは集合的に前記システム計画のシステ
ムノードの独自の部分を表わす「１組の個別計画テーブ
ル」（例えば、ノード１の組３１０、図１０）へとコン
パイルされる。１つの組の中の個々の計画テーブルの数
はその特定のシステムノード内でどの資源が管理される
必要があるかに応じて変わり得る。個別計画テーブル展
開処理（ブロック２２０）は以下のセクションＢにおい
てさらに詳細に説明する。

【００５７】図１０は、そこから個別計画テーブル２５
４が発生されるシステムサブ計画２５２によって構成さ
れるシステム計画２５０を示す。システムサブ計画２５
２は、ノード−ノードルーティングサブ計画２５６、ア
クセス優先度サブ計画２５８、アクセスチャネルサブ計
画（図示せず）、セル作動サブ計画２６０、セル負荷的
チャネルサブ計画（図示せず）、およびアップリンク割
当てサブ計画２６２を含むことができる。図１０は可能
なシステムサブ計画２５６〜２６２の代表的な例を示
す。同図は全ての可能なシステムサブ計画を示しておら
ず、かつ示された特定のサブ計画２５６〜２６２は本発
明にとって重要ではない。

【００５８】個別計画テーブル２５４は各々のシステム
サブ計画２５２から得られる。例えば、ノード−ノード
ルーティングサブ計画２５６から、個別ノード−ノード
ルーティングテーブル２７０−２７ｎが得られる。個別
計画テーブルの番号において添字“ｎ”を使用すること
は１０個の可能な個別計画テーブル２５４のみが１つの
システムサブ計画２５２から得られることを示すことを
意図したものではない。

【００５９】１組の個別計画テーブルは特定のノードに
対する全ての個別計画テーブルを含む。例えば、ノード
１に対しては、１組の個別計画テーブル３１０がテーブ
ル２７０，２８０，２９０および３００を含むことにな
る。

【００６０】前記個別計画テーブルが展開された後、個
別計画テーブルセット分配処理（ブロック２２２）は各
々のシステムノードの個別計画テーブルの組３１０〜３
１ｎを各々のシステムノードに分配する。例えば、ＳＣ
Ｓ２８（図１）は衛星が前記ＳＣＳ−ＧＣＳ２４（図
１）にとって見えるようになったとき（すなわち、「視
線（ｌｉｎｅ ｏｆ ｓｉｇｈｔ）」テーブルのロー
ド）、各組の個別計画テーブル３１０〜３１ｎを各々の
衛星１２に分配することができる。あるいは、前記各組
の個別計画テーブル３１０〜３１ｎはアップリンク４
６，４８（図２）によって前記データを非目標（ｎｏｎ
−ｔａｒｇｅｔ）衛星１２（図１）に送信し、かつ該デ
ータをクロスリンク５６（図２）によって目標衛星１２
（図１）に導くことによって前記衛星１２（図１）に分
配することができる。望ましくは、それぞれの個別計画
テーブル３１０〜３１ｎは対応するシステム計画が有効
になる時間の前にシステムノードに分配される。しかし
ながら、それぞれの組の個別計画テーブル３１０〜３１
ｎのいくらかの部分は対応するシステム計画の早期の実
行の間に分配することができる。

【００６１】前記システム計画実行処理（ブロック２２
４、図９）はシステムノードが新しいシステム計画に対
応するそれらの組の個別計画テーブル３１０〜３１ｎ
（図１０）にしたがってシステムノードが動作を始める
ときに開始される（すなわち、実行はそのシステム計画
のための計画期間のスタートのときに始まる）。前記シ
ステム計画実行処理（ブロック２２４）は以下のセクシ
ョンＣにおいてさらに詳細に説明する。

【００６２】計画実行の間に、前記システム計画実行監
視処理（ブロック２２６、図９）が行なわれる。システ
ム計画実行監視処理（２２６）は２つのセグメント、す
なわち、システムノードセグメント、およびＳＣＳセグ
メント、において行なわれるのが都合が良い。

【００６３】図１１は、システムノードによって行なわ
れるシステム計画実行監視（ブロック２２６）のシステ
ムノードセグメントの流れ図を示す。該システムノード
セグメントは特定のシステムノードが実際の運用データ
（例えば、実際のトラフィックレベル、クロスリンク負
荷、その他）を評価する（ブロック３３４）ことにより
個別運用計画の実行を監視（ブロック３３２）したとき
に開始される（ブロック３３０）。

【００６４】前記実際の運用データ（ブロック３３４）
を使用して、実行監視処理（ブロック３３２）は計画外
の状態が存在するか否かを判定する（ブロック３３
６）。「計画外（ｏｕｔ−ｏｆ−ｐｌａｎ）」状態はシ
ステムノードが計画されていない事象が発生しているこ
と、または実際の動作が前記個別計画テーブル内に存在
する所定のシステム計画しきい値を超えた（または、す
ぐに超える）ことを判定した場合に存在する。例えば、
システム計画のしきい値は特定の時間にサービスを受け
ることができる最大の許容可能な呼の数を要求すること
ができる。実際の呼の要求が前記許容可能な数の呼のし
きい値を超えたとき（すなわち、予定されていない事
象）、計画外の状態が存在する（ブロック３３６）。計
画外の状態が発生したとき（ブロック３３６）、システ
ムノードは送信機を作動させかつ計画外の状態を記述す
るシステム警報メッセージ（ブロック３３８）をＳＣＳ
２８（図１）に送信する。処理は次に図１１に示される
ように反復される。好ましい実施例では、動作が所定の
システム計画しきい値であるいはその近くで行なわれて
いることを検出した衛星１２は前記所定のシステム計画
しきい値を超えないようにするためその動作を修正する
ことができる。

【００６５】計画外の状態が存在しない場合（ブロック
３３６）、システムノードはテレメトリ情報をＳＣＳ２
８（図１）に送信する時間であるか否かを判定する（ブ
ロック３４０）。テレメトリ情報の送信は、例えば、周
期的に行なうことができる。テレメトリ情報を送信する
時間でない場合は（ブロック３４０）、システムノード
は前記実行の監視を続け（ブロック３３２）、かつ処理
は図１１のように反復される。テレメトリ情報を送信す
る時間である場合は（ブロック３４０）、システムノー
ドは送信機を作動させかつ前記テレメトリ情報（ブロッ
ク３４２）をＳＣＳ２８に送信し、そして処理は図１１
に示されるように繰り返えされる。望ましくは、各々の
システムノードは規則的にテレメトリメッセージをＳＣ
Ｓ２８に送信してシステムノードの「健康状態（ヘル
ス：ｈｅａｌｔｈ）」および「状態（ステータス：ｓｔ
ａｔｕｓ）」を示す。「ヘルス」は使命を達成するため
のシステムノードの能力を意味している。例えば、もし
１つのアンテナまたはアンテナセルが動作不能であれば
（すなわち、トラフィックをサポートできなければ）、
該衛星のトラフィック伝達容量または能力は低減する。
「ステータス」はある特定の時間における資源の利用可
能性（例えば、衛星がオンラインになっているかあるい
はオフラインになっているか）を意味する。

【００６６】図１２はシステム計画実行監視（ブロック
２２６）のＳＣＳセグメントの流れ図を示す。該ＳＣＳ
セグメントはシステムメッセージ処理機能（ブロック３
５２）によって開始される（ブロック３５０）。該シス
テムメッセージ処理機能（ブロック３５２）はシステム
ノードからシステム警報およびテレメトリメッセージ
（ブロック３５４）を受信する。該システムメッセージ
処理機能（ブロック３５２）はこれらのメッセージをコ
ンパイルしかつ前記システム警報およびテレメトリメッ
セージ（ブロック３５４）に基づきもし現在の動向が続
けば許容範囲外の状態が差し迫っているか否かを判定す
るために動向（ｔｒｅｎｄ）分析を行なう動向分析遂行
機能（ブロック３５６）を発動する。

【００６７】再び図９を参照すると、前記ＮＲＭは現在
行なわれているシステム計画が依然として「有効であ
る」（ブロック２２８、図９）か否かを前記動向分析遂
行機能（ブロック３５６、図１２）からの切迫した計画
外状態の表示から評価する。前記システム計画はシステ
ムが契約上の要求を満たしておりかつ現在の動向および
負荷が近い将来にシステムがこれらの要求に添わないよ
うにさせない場合には有効であると考えられる（ブロッ
ク２２８）。言い換えれば、前記ＮＲＭはシステム計画
が予定しないシステム事象および実際のトラフィック要
求が与えられれば受け入れ可能な状態で動作しているか
否かを判定する。

【００６８】もし現在実行しているシステム計画が依然
として有効であれば（ブロック２２８）、ＮＲＭは次の
計画期間のために新しいシステム計画が発生されるべき
時間であるか否かを判定する（ブロック２３０）。新し
い計画は現在実行している計画が経過するいくらか前に
次の計画期間に対して発生されることが望ましい。新し
い計画を発生する時間は新しい計画を発生するのに必要
な時間の長さに基づき、該時間の長さは通信システムの
大きさおよび複雑さに依存することになる。新しい計画
をあまりにも先だって発生することは望ましくなく、そ
れは新しい計画はでるだけ最近のトラフィック履歴デー
タおよびシステムノードのステータスデータを導入する
ことが望ましいからである。もし新しいシステム計画が
発生されるべき時間でなければ（ブロック２３０）、Ｎ
ＲＭはシステム計画実行監視機能（ブロック２２６）を
継続する。もし新しいシステム計画が発生されるべき時
間であれば（ブロック２３０）、計画期間が次の計画期
間にセットされ（ブロック２３２）、かつ計画指令展開
処理（ブロック２１２）が開始される。本手順は次に図
９に示されるように反復される。

【００６９】前記システム計画が有効でないとき（ブロ
ック２２８）、ＮＲＭは現在実行中のシステム計画の残
りを再計画するかあるいは現在実行中のシステム計画が
完了まで行なわれることを許容するかを判定する（ブロ
ック２３４）。ＮＲＭは、システム警報メッセージ（ブ
ロック３５４）が予定されない事象が生じていることを
示しているが、その予定されない事象はトラフィックを
取り扱うためのシステムの能力に大きな影響を与えない
場合に、現在実行中のシステム計画が完了まで行なわれ
ることを許容することを決定することができる（ブロッ
ク２３４）。

【００７０】ＮＲＭはシステム警報メッセージ（ブロッ
ク３５４）または切迫した計画外状態の表示がシステム
計画の実行の間にシステム内で重大な事象が生じている
ことを示している場合に現在実行中のシステム計画の残
りを再計画することを決定できる（ブロック２３４）。
ＮＲＭが再計画するよう決定できる（ブロック２３４）
１つの例は、現在行なわれている、システム計画がもし
該システム計画が前記計画外の事象と共に行なわれ続け
れば特定の期間の間に全ての故障（ｏｕｔａｇｅ）分数
（すなわち、契約によって交渉されたサービス中断の許
容可能な分数）を使い尽くす場合である。再計画は全て
のシステムノードに対し、あるいは１組の特定のシステ
ムノードに対してのみ行なうことができる。例えば、再
計画は前記故障分数が避けられるように個別システム計
画が再計画できるシステムノードに対して発生されるこ
とが望ましい。

【００７１】もしＮＲＭが現在実行中のシステム計画の
残りを再計画することを決定すれば（ブロック２３
４）、計画期間が現在の計画期間の残りにセットされる
（ブロック２３６）。次に、計画指令展開処理（ブロッ
ク２１２）が発動されかつ図９に示されるように手順が
反復される。

【００７２】急迫した状況（例えば、主要なシステム損
傷が生じる前に再計画全体を発生する充分な時間がない
場合）においては、前記ＮＲＭは再計画の小さな部分の
み（例えば、１時間に相当するだけ）を迅速に発生しか
つ分配することができる。次に、ＮＲＭは前記再計画の
より小さな部分が実行を開始している間に前記計画期間
の残りをカバーする再計画の部分を発生しかつ分配する
ことができる。

【００７３】もしＮＲＭが現在実行中のシステム計画の
残りを再計画しないことを決定すれば（ブロック２３
４）（すなわち、ＮＲＭが現在実行中のシステム計画を
完了まで行なうことを許容するよう決定すれば）、ＮＲ
Ｍは図９に示されるシステム計画実行監視処理（ブロッ
ク２２６）を継続する。

【００７４】システム計画実行機能（ブロック２２４）
およびシステム計画実行監視機能（ブロック２２６）は
ＮＲＭが他のタスク（例えば、システム計画発生（ブロ
ック２１６）または個別計画テーブル展開（ブロック２
２０））を行なっている間に背景処理として続けられ
る。例えば、ＮＲＭがシステム計画実行監視機能（ブロ
ック２２６）を行なっている間に、ＮＲＭはまた次の計
画期間のための新しいシステム計画を発生していること
ができる。言い換えれば、１日の計画期間に対し、ＮＲ
Ｍはそれが今日の計画の実行を監視する一方で、明日行
なうべき新しい計画を発生していることができる。

【００７５】好ましい実施例では、計画期間の長さおよ
び該計画期間のスタート時間は発生されるそれぞれの新
しいシステム計画に対し都合よく同じになっているが、
これは必須のことではない。例えば、もし計画期間が２
４時間であれば、新しいシステム計画の実行の開始は、
例えば、毎日５：００Ｐ．Ｍ．グリニッジ標準時（ＧＭ
Ｔ）に生じてもよく、あるいはユーザによっていずれか
他の時間が選択される。

【００７６】好ましい実施例においては、再計画は現在
の計画期間の残りの間のみ現在実行中のシステム計画に
変わる。したがって、もし現在実行しているシステム計
画が、例えば、１：００Ｐ．Ｍ． ＧＭＴにおいて無効
であることが宣言されれば（ブロック２２８）、ＮＲＭ
は現在実行中の計画を１：００Ｐ．Ｍ． ＧＭＴおよび
５：００Ｐ．Ｍ． ＧＭＴの間の期間（すなわち、現在
の計画期間の残り）の間につき現在実行中の計画を再計
画することができる。

【００７７】別の実施例では、新しいシステム計画の実
行の開始は時間によって変えることができる。言い換え
れば、もしＮＲＭが新しいシステム計画を再計画するか
または発生することを決定すれば、それは現在実行中の
システム計画を捨て、かつその現在実行中の計画が終了
した時間に全計画期間をカバーする新しいシステム計画
の実行を開始することができる。したがって、もし、
５：００Ｐ．Ｍ． ＧＭＴに始まった、現在実行中のシ
ステム計画が１：００Ｐ．Ｍ． ＧＭＴに無効であると
宣言されれば（ブロック２２８）、ＮＲＭは１：００
Ｐ．Ｍ． ＧＭＴに始まる全計画期間をカバーする新し
いシステム計画を発生することができる。２４時間の計
画期間を想定すると、発生される次のシステム計画もま
た、もし該新しいシステム計画が再計画の必要性なしに
実行されれば、１：００Ｐ．Ｍ． ＧＭＴに開始するこ
とになる。

【００７８】本発明の方法は単一カバレージの通信シス
テム（すなわち、全ての時間に天体上のあらゆるポイン
トから少なくとも１つの衛星が見えるが、いくつかの領
域においては、１つの衛星のみが見える場合）、複数カ
バレージの通信システム（すなわち、全ての時間に天体
状のあらゆるポイントから１つより多くの衛星が見える
場合）、およびまた天体の全体のカバレージが達成され
ない通信システム（すなわち、衛星のカバレージに「穴
（ｈｏｌｅｓ）」がある場合）に適用できる。

【００７９】Ａ．システム計画発生（Ｇｅｎｅｒａｔｅ
Ｓｙｓｔｅｍ Ｐｌａｎ） 図１３は、システム計画発生処理（ブロック２１６、図
９）のためのプロセス流れ図を示す。該システム計画発
生処理は特定の計画期間（ｐｌａｎｎｉｎｇｐｅｒｉｏ
ｄ）の間のノードの資源の使用を計画するシステム計画
を作成する。新しいシステム計画は周期的なベースで
（例えば、計画期間に一度）発生されるのが望ましい。

【００８０】システム計画の発生は以下の段階を必要と
する。 ａ）前記計画期間の間の各々のシステムノードにおける
加入者トラフィックの量を予測する段階、 ｂ）前記加入者トラフィックの予測がどのようにしてシ
ステムによって収容できるかを計画する段階、 ｃ）システムおよびユーザトラフィックを収容するため
にアップリンク、ダウンリンクおよびクロスリンクがど
のように割当てられるべきかを計画する段階、そして ｄ）先行する段階ａ）〜ｃ）の結果に基づき総合的なノ
ードルーティング計画を作成する段階。

【００８１】システム計画発生処理が開始され（ブロッ
ク３７０）、種々の形式の加入者トラフィック（例え
ば、音声、ファクシミリ、ページング）を予測しかつそ
の予測を地理的領域および時刻と組合わせる加入者トラ
フィック予測（ＰｒｅｄｉｃｔＳｕｂｓｃｒｉｂｅｒ
Ｔｒａｆｆｉｃ）機能（ブロック３７２）を行なう。

【００８２】前記加入者トラフィック予測は過去のトラ
フィック履歴の統計的なデータベースを表わす入力トラ
フィック履歴基準（ブロック３７４）に基づいている。
該トラフィック履歴基準（ブロック３７４）はＳＣＳレ
ジデントメモリ１９２（図８）に都合よく配置されかつ
前記履歴は実際のトラフィック負荷を導入することによ
りシステム動作が継続したとき時間と共により正確にさ
れる。前記現在実行中のシステム計画のトラフィック負
荷データはトラフィック履歴の前記統計的データベース
へと重み付けされた意味で導入される。修正された統計
的データベースは将来の計画期間の間にどのようなトラ
フィックがあるかを予測するために使用される。

【００８３】前記セル作動計画（Ｐｌａｎ Ｃｅｌｌ
Ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ）処理（ブロック３７６）はアク
セスチャネルサブ計画、アクセス優先度サブ計画、セル
作動サブ計画、およびセル付加的チャネルサブ計画を作
成する。前記アクセスチャネルサブ計画は衛星１２に対
して始めにシステムにアクセスするためにどのアクセス
チャネルをＳＵ２６が使用すべきかを指示する。前記ア
クセス優先度サブ計画は衛星の特定のセルによってどの
捕捉優先度がサービスされているかを記述する。前記セ
ル作動サブ計画は衛星に対しいつ特定のセルを「オン」
または「オフ」とするかおよび各々のセルにおいてどの
基本的チャネルセットを使用するかを通知する。最後
に、前記セル付加的チャネルサブ計画は与えられたセル
においてどの付加的チャネルセットが使用されるかを示
す。これらのサブ計画は以下のセクションＢにおいてさ
らに詳細に説明する。

【００８４】セル作動計画（ブロック３７６）処理は
（加入者トラフィック予測（ブロック３７２）からの）
加入者トラフィック予測および（計画指令展開（ブロッ
ク２１２）からの）計画指令、加入者リンク妨害制約、
衛星ヘルスデータ、および電力システム容量の入力（ブ
ロック３７８）を使用する。加入者リンク妨害制約、衛
星ヘルスデータおよび電力システム容量は前記セル作動
計画（ブロック３７６）処理にとってアクセス可能なＳ
ＣＳレジデントメモリ１９２（図８）に配置するのが都
合が良い。

【００８５】加入者リンク妨害制約は、例えば、ある時
刻におけるある地理的領域上での加入者チャネルの使用
上の制約である。これらの制約は免許（ｌｉｃｅｎｓ
ｅ）の禁止または外部システム妨害から生じ得る。加入
者リンク妨害制約はある衛星に対するいくつかのまたは
全てのアクティブなセルに対して適用できる。妨害源は
システムに対し混乱を引き起こし、一方妨害の受け取り
側はシステムによって混乱される（例えば、電波天文台
上を通過する間にターンオンされたセルを有する衛星は
科学的データを失わせることがある）。前記衛星のヘル
スデータベースはシステムステータスおよび衛星から前
に受信された警報メッセージを使用して更新される。

【００８６】セル作動計画（ブロック３７６）は前記セ
ル作動サブ計画がどの程度良好に予測された加入者トラ
フィック要求によって収束したかを示すメトリクスを作
成する。これらのメトリクスはシステム計画が受け入れ
可能であるか否かの判定（ブロック２１８、図９）の一
部として評価される。セル作動計画は以下のセクション
Ａ１においてさらに詳細に説明する。

【００８７】システムサポートニーズ予測（Ｐｒｅｄｉ
ｃｔ Ｓｙｓｔｅｍ Ｓｕｐｐｏｒｔ Ｎｅｅｄｓ）
（ブロック３８０）は前記計画期間の間に期待される管
理的オーバヘッドトラフィック（すなわち、通信システ
ムを運用しかつ維持するために必要なトラフィック）を
予測し、かつそのトラフィックをサポートするのに必要
な資源を決定する（例えば、ＳＣＳ−ＧＣＳアンテナ５
４が何時およびどれだけ長く使用される必要があるかを
決定する）。システムサポートニーズ予測（ブロック３
８０）はＳＣＳ−ＧＣＳ２４（図１）およびネットワー
ク化された衛星１２（図１）との間での視線または見通
し（ｌｉｎｅ−ｏｆ−ｓｉｇｈｔ）パスの間の資源の使
用の計画の目的のために他のネットワークアプリケーシ
ョン（ブロック３８２）から要求を受け入れる。そのよ
うな予定または計画（ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ）は個別計
画テーブル３１０〜３１ｎの組（図１０）が分配される
必要があるときまたは他の衛星のソフトウェア更新が行
なわれる必要がある場合に要求される。その管理的オー
バヘッドトラフィック予測に基づき、システムサポート
ニーズ予測（ブロック３８０）は前記アップ／ダウンリ
ンク割当て計画（ブロック３８４）機能からＳＣＳ−Ｇ
ＣＳ２４（図１）およびＧＷ−ＧＣＳ３０（図１）の使
用を要求する。

【００８８】アップ／ダウンリンク割当て計画（Ｐｌａ
ｎ Ｕｐ／Ｄｏｗｎ Ｌｉｎｋ Ａｓｓｉｇｎｍｅｎｔ
ｓ）機能（ブロック３８４）はアップ／ダウンリンク割
当てサブ計画を作成するために前記ＳＣＳ−ＧＣＳ２４
（図１）およびＧＷ−ＧＣＳ３０（図１）要求（ブロッ
ク３８０）、ＧＷ−ＧＣＳおよびＳＣＳ−ＧＣＳ位置デ
ータ、衛星位置データ、アップ／ダウンリンク妨害制約
および衛星ヘルスデータの入力（ブロック３８６）を使
用する。アップ／ダウンリンク妨害制約、衛星ヘルスデ
ータ、ＧＷ−ＧＣＳおよびＳＣＳ−ＧＣＳ位置データ、
および衛星位置データはアップ／ダウンリンク割当て計
画処理に対しアクセス可能なＳＣＳレジデントメモリ１
９２（図８）に格納することができる。衛星位置データ
（ｓａｔｅｌｌｉｔｅ ｌｏｃａｔｉｏｎ ｄａｔａ）
は以下のセクションＡ２においてさらに説明するように
各々の計画期間に対して決定される。アップ／ダウンリ
ンク妨害制約は各々の衛星とそのＧＣＳパートナとの間
のそれぞれの視界の範囲に適用される。アップ／ダウン
リンク割当て計画（ブロック３８４）は以下のセクショ
ンＡ２においてさらに詳細に説明する。

【００８９】クロスリンク割当て計画（Ｐｌａｎ Ｃｒ
ｏｓｓ−Ｌｉｎｋ Ａｓｓｉｇｎｍｅｎｔｓ）機能（ブ
ロック３８８）はクロスリンク割当てサブ計画を発生す
る。クロスリンク割当て計画（ブロック３８８）はクロ
スリンク妨害制約の入力（ブロック３９０）を考慮す
る。クロスリンク妨害制約はクロスリンク割当て計画機
能（ブロック３８８）に対してアクセス可能なＳＣＳレ
ジデントメモリ１９２（図８）に格納することができ
る。クロスリンク妨害制約は各々の衛星とそのクロスリ
ンク衛星パートナとの間のそれぞれの視界の範囲に適用
される。

【００９０】加入者トラフィック予測（ブロック３７
２）およびシステムサポートニーズ予測（ブロック３８
０）は前記新計画発生処理の結果に影響を与えることな
く任意の順序でまたは並列に行なうことができる。

【００９１】前記セル作動サブ計画、アップリンク割当
てサブ計画およびクロスリンク割当てサブ計画から、ノ
ードルーティング選択（Ｓｅｌｅｃｔ Ｎｏｄｅ Ｒｏ
ｕｔｉｎｇ）機能（ブロック３９２）はノード−ノード
間のルーティングサブ計画を生成する。該ノードルーテ
ィング選択機能は以下のセクションＡ３においてさらに
詳細に説明する。ノードルーティング選択機能（ブロッ
ク３９２）の後に、システム計画発生手順はシステム計
画が受け入れ可能であるか否かを判定するために退出す
る（ブロック２１８）。

【００９２】Ａ１．セル作動計画（Ｐｌａｎ Ｃｅｌｌ
Ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ） 図１４はセル作動計画機能（ブロック３７６、図１３）
のための処理流れ図である。セル作動計画（ブロック３
７６、図１３）はアクセスチャネルサブ計画、アクセス
優先度サブ計画、セル作動サブ計画、およびセル付加的
チャネルサブ計画を生じる結果となる。

【００９３】セル作動計画機能が開始され（ブロック４
００）、計画指令展開処理（ブロック２１２、図９）か
らの入力計画指令（ブロック４０４）を使用してセルの
作動（ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ）および作動解除（ｄｅａ
ｃｔｉｖａｔｉｏｎ）を行なうために、望ましくはＳＣ
Ｓレジデントメモリ１９２（図８）に格納される、初期
加入者セルカバレージ戦略を選択する（ブロック４０
２）。例えば、加入者セルカバレージ戦略はセルの公称
使用計画、および衛星が収束しかつ発散するに応じてセ
ルがターンオンおよびターンオフされる優先度、その他
を規定する。この初期戦略は衛星ヘルスデータおよび加
入者リンク妨害制約の入力（ブロック４０６）に基づき
修正することができる。衛星ヘルスデータおよび加入者
リンク妨害制約は前記セルカバレージ戦略選択機能（ブ
ロック４０２）によってアクセス可能なＳＣＳレジデン
トメモリ１９２（図８）に格納することができる。例え
ば、修正された戦略は衛星の故障または予測された大き
なトラフィック負荷により前記加入者負荷をネットワー
ク化された衛星の間で不均一に分配することができる。

【００９４】前記加入者トラフィック予測機能（ブロッ
ク３７２、図１３）から入力される（ブロック４０８）
加入者トラフィック予測により、セル負荷決定処理（ブ
ロック４１０）は選択された加入者セルのカバレージ戦
略から得られる各々の衛星に対するセル、サブシステム
および総合的な衛星負荷を予測する。

【００９５】加入者リンク妨害制約の入力（ブロック４
０６）を使用して、チャネル資源割当て（Ａｌｌｏｃａ
ｔｅ Ｃｈａｎｎｅｌ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ）処理（ブ
ロック４１２）は初期的な加入者チャネルの組を前記ア
クティブなセルに適用する。

【００９６】付加的な加入者チャネルセットはセルの負
荷が計画されたよりも重い場合に付加的な加入者チャネ
ルを提供するためにセルに対し動的に割り当てることが
できる。これらの付加的な加入者チャネルはより多くの
加入者呼を処理できるようにする。

【００９７】セル／エネルギ競合調停（Ａｒｂｉｔｒａ
ｔｅ Ｃｅｌｌ／Ｅｎｅｒｇｙ Ｃｏｎｆｌｉｃｔｓ）
機能（ブロック４１４）は各々の衛星１２（図１）に対
してエネルギバランス衛星（Ｅｎｅｒｇｙ Ｂａｌａｎ
ｃｅ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ）処理（ブロック４１６）を
開始する。該エネルギバランス衛星処理（ブロック４１
６）は選択された加入者チャネル使用計画の下で各々の
ネットワーク化された衛星１２（図１）に対し予測され
たエネルギプロフィールを展開する。衛星のエネルギの
消費は数多くの軌道で前もって予測される。各々の衛星
の電力システムの実際のエネルギ能力がエネルギ予測と
比較され計画されたエネルギ消費が予期されたトラフィ
ックに合致するために必要とされる場合に特定の衛星に
よって計画されたエネルギ消費が確実に提供できるよう
にする。

【００９８】実際のエネルギ能力が予測された消費と適
合しない場合、セル／エネルギ競合調停機能（ブロック
４１４）はトラフィックのオーバロード状況または個々
の衛星における過剰なエネルギ要求を訂正するためにセ
ルの作動および周波数の再使用のための機構を変更す
る。セル／エネルギ競合調停機能（ブロック４１４）は
次にエネルギバランス衛星処理（ブロック４１６）を再
び開始する。いったんエネルギバランスが達成される
と、前記セル／エネルギ競合調停機能（ブロック４１
４）は利用可能な衛星のエネルギが与えられたとき予測
された加入者セルのトラフィックがどれだけ良好にサー
ビスを受けたかを示すメトリクスを作成する。

【００９９】これらのメトリクスを使用して、選択され
たセルカバレージ戦略が該選択されたセルカバレージ戦
略を使用して予測されたトラフィックを受け入れ可能に
処理したか否かにつていの決定が行なわれる（ブロック
４１８）。もし選択されたセルカバレージ戦略が予測さ
れたトラフィックを受け入れ可能に処理していなければ
（ブロック４１８）、前記評価により異なるセルカバレ
ージ戦略がシステム性能を改善するために（すなわち、
予測されたトラフィックをより良好に処理するために選
択できたか否か、または選択されたセルのカバレージ戦
略が前記計画期間の間に利用可能な資源が与えられた場
合に最善のシステム性能を提供するか否かを考慮する。
たとえ全ての予測されたトラフィックが処理できなくて
も、ＮＲＭが計画されたシステム性能が利用可能な資源
が与えられたときにシステムが行ない得る最善のもので
あると判定した場合にはセルのカバレージ戦略は受け入
れ可能なものと考えることができる。

【０１００】システム性能を改善する異なるセルのカバ
レージ戦略が選択可能であることが（異なる計画指令
（ブロック４０４）に基づき）判定された場合には（ブ
ロック４１８）、セルカバレージ戦略は受け入れ可能な
ものとは考えられず（ブロック４１８）、かつセルカバ
レージ戦略選択処理（ブロック４０２）が再び発動され
る。処理は図１４に示されるように反復される。

【０１０１】前記選択されたセルカバレージ戦略が利用
可能なシステム期限が与えられた場合に最善の可能な性
能を提供することが判定された場合（ブロック４１
８）、前記セル作動メトリクス発生（Ｇｅｎｅｒａｔｅ
Ｃｅｌｌ Ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ Ｍｅｔｒｉｃｓ）
処理（ブロック４２０）は予測されたトラフィックのど
の部分が処理できないかを示すメトリクスを発生する。
これらのメトリクスは後にシステム計画が受け入れ可能
であるか否かの判定（ブロック２１８、図９）の一部と
して使用される。

【０１０２】次にネットワークアクセス制御（Ｃｏｎｔ
ｒｏｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ａｃｃｅｓｓ）機能（ブロッ
ク４２２）が全てのトラフィックがあるセル内で処理で
きない場合にどの加入者が衛星ネットワークにアクセス
できるかを規制するために行なわれる。該ネットワーク
アクセス制御機能（ブロック４２２）は実際のシステム
動作の間にオーバロッド状態が避けられることを保証す
る。好ましい実施例においては、各々のＳＵ２６（図
１）はそれが工場で作成されるときにランダムな「アク
セス番号」（例えば、１と１６との間の数）が与えられ
る。このランダムなアクセス番号は便宜的にＳＵレジデ
ントメモリ１１８（図４）に格納される。もし１つのセ
ル内で全てのトラフィックが処理できれば、全てのアク
セス番号がシステムへのアクセスを許容されることにな
る。もし全ての予測されたトラフィックがセル内で処理
できなければ、ネットワークアクセス制御（ブロック４
２２）はその特定の時間に該セルがどのアクセス番号に
サービスを提供するかを規制する。例えば、もしあるセ
ルが加入者チャネルを切らしておれば、そのセルは該セ
ルがアクセス番号１，２および３のみにサービスを行な
うことを示す番号を放送する。これはＳＵ２６にもしそ
のアクセス番号がその時間にサービスされているもので
ない場合はさらに呼を生成する試みをしないように通知
する。

【０１０３】別の実施例では、前記アクセス番号は優先
順位によりシステムユーザに承認してもよい。その場合
は、セルが加入者チャネルを使い果たしたとき、該セル
は最も高い優先度の加入者にのみサービスを行なうこと
になる。

【０１０４】最終セル作動サブ計画発生（Ｇｅｎｅｒａ
ｔｅ Ｆｉｎａｌ Ｃｅｌｌ Ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ
Ｓｕｂ−Ｐｌａｎ）処理（ブロック４２４）はセルカバ
レージ戦略およびネットワークアクセス制御（ブロック
４２２）の結果を最終的なセル作動サブ計画に導入す
る。本手順はノードルーティング選択機能（ブロック３
９２）へと退出する。

【０１０５】Ａ２．アップ／ダウンリンクリンク割当て
計画（Ｐｌａｎ Ｕｐ／Ｄｏｗｎ Ｌｉｎｋ Ａｓｓｉ
ｇｎｍｅｎｔｓ） アップ／ダウンリンク割当て計画（ブロック３８４、図
１３）はアップリンク（すなわち、フィーダーリンク４
６、図２、および制御リンク４８、図２）の使用のため
の計画を発生し、アップリンク割当てサブ計画を生成す
る。

【０１０６】図１５は、前記アップ／ダウンリンク割当
て計画機能（ブロック３８４）のための処理の流れ図を
示す。アップ／ダウンリンク割当て計画が開始され（ブ
ロック４４０）、ＧＷ−ＧＣＳ３０（図１）、ＳＣＳ−
ＧＣＳ２４（図１）および全てのネットワーク化された
衛星１２（図１）の間の全ての可能なコンタクトの機会
を決定する衛星／ＧＣＳコンタクト計算（Ｃａｌｃｕｌ
ａｔｅ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ／ＧＣＳ Ｃｏｎｔａｃｔ
ｓ）機能（ブロック４４２）を行なう。これは入力ＧＷ
−ＧＣＳおよびＳＣＳ−ＧＣＳ位置データおよび衛星エ
レメントセット（ブロック４４４）を使用して各々の衛
星が前記計画期間の間に各々のＧＣＳにとって見えると
きを予測することを必要とする。ＧＣＳ位置データおよ
び衛星エレメントセットは前記アップ／ダウンリンク割
当て計画機能にとって利用可能なＳＣＳレジデントメモ
リ１９２（図８）に都合よく格納される。

【０１０７】リンク要求コンパイル（Ｃｏｍｐｉｌｅ
Ｌｉｎｋ Ｒｅｑｕｅｓｔｓ）機能（ブロック４４６）
はシステムサポートニーズ予測機能（ブロック３８０、
図１３）からのＧＣＳリンク要求（ブロック４４８）を
コンパイルする。衛星／ＧＣＳコンタクト計算機能（ブ
ロック４４２）からのコンタクト機会、リンク要求コン
パイル機能（ブロック４４６）からのコンパイルされた
ＧＣＳリンク要求、アップリンク妨害制約および衛星ヘ
ルスデータ４５０は衛星／ＧＣＳ割当て決定（Ｄｅｔｅ
ｒｍｉｎｅ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ／ＧＣＳ Ａｓｓｉｇ
ｎｍｅｎｔｓ）機能（ブロック４５２）へと入力され、
該衛星／ＧＣＳ割当て決定機能はＧＷ−ＧＣＳ３０（図
１）またはＳＣＳ−ＧＣＳ２４（図１）によって衛星１
２（図１）の受け渡し（すなわち、コンタクト）をサポ
ートするために特定の衛星アンテナを割当てる。衛星ヘ
ルスデータおよびアップリンク妨害制約は、前記衛星／
ＧＣＳ割当て決定機能（ブロック４５２）にとってアク
セス可能な、ＳＣＳレジデントメモリ１９２（図８）に
格納される。衛星ヘルスはＧＣＳによるパス（すなわ
ち、コンタクト）をサポートするためにその資源を計画
する場合に考慮される。アンテナのスルーレート（ｓｌ
ｅｗ ｒａｔｅｓ）、衛星の複数のダウンリンクアンテ
ナ５０の間の物理的またはＲＦ妨害、およびスルー（ｓ
ｌｅｗ）および捕捉（ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ）のため
のリンクセットアップ時間もまたリンク割当てが行なわ
れる場合に考慮される。

【０１０８】入力アップリンク妨害制約および衛星ヘル
スデータ（ブロック４５０）に基づき、アップ／ダウン
リンクチャネル割当て機能（ブロック４５４）は衛星／
ＧＣＳ割当て決定機能（ブロック４５２）から受信した
各々の衛星／ＧＣＳリンク割当てに割当てる。ブロック
４５４の結果はＧＷ−ＧＣＳ３０（図１）およびＳＣＳ
−ＧＣＳ２４（図１）割当てを含むチャネル割当てテー
ブルである。

【０１０９】ＧＷ−ＧＣＳリンクスケジュール発生（Ｇ
ｅｎｅｒａｔｅ ＧＷ−ＧＣＳ Ｌｉｎｋ Ｓｃｈｅｄ
ｕｌｅ）機能（ブロック４５６）は前記チャネル割当て
から個々のゲートウェイリンク割当てを抽出しかつゲー
トウェイリンクサポートスケジュールを構築する。ＳＣ
Ｓ−ＧＣＳリンク割当て発生機能（ブロック４５８）は
ＳＣＳ−ＧＣＳ２４（図１）のためのチャネル割当てテ
ーブルからリンク割当てを分離する。ダウンリンク割当
て発生機能（ブロック４６０）は衛星１２（図１）のた
めのチャネル割当てテーブルからリンク割当てを分離す
る。次に手順はノードルーティング選択機能（ブロック
３９２）へと退出する。

【０１１０】Ａ３．ノードルーティング選択（Ｓｅｌｅ
ｃｔ Ｎｏｄｅ Ｒｏｕｔｉｎｇ） 図１６は、ノードルーティング選択機能（ブロック３９
２、図１３）の処理の流れ図を示す。該ノードルーティ
ング選択機能（ブロック３９２）はトラフィックおよび
ネットワーク使用の全ての前の予測を受けかつルーティ
ングのためにシステムを構築する最善の方法を決定す
る。前記ノードルーティング選択機能（ブロック３９
２）はシステムノードがデータを２つまたはそれ以上の
位置の間で導くために必要とする情報を含むノード−ノ
ードルーティングサブ計画を生じる結果となる。

【０１１１】ノードルーティング選択が開始され（ブロ
ック４７０）、ルーティング戦略選択機能（ブロック４
７２）が行なわれる。ルーティング戦略はＳＣＳレジデ
ントメモリ１９２（図８）に都合よく格納される。例え
ば、ルーティング戦略は音声トラフィックがシステムを
通り最も短い経路を受けるよう選択することができる。
クロスリンクおよびダウンリンク接続性決定（Ｄｅｔｅ
ｒｍｉｎｅ Ｃｒｏｓｓ−Ｌｉｎｋ ａｎｄ Ｄｏｗｎ
−ｌｉｎｋ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙ）機能（ブロッ
ク４７４）は前記アップ／ダウンリンク割当て計画機能
（ブロック３８４、図１３）からのアップリンク割当
て、およびクロスリンク割当て計画機能（ブロック３８
８、図１３）からのクロスリンク割当ての入力（ブロッ
ク４７６）を使用してダウンリンク接続性データを発生
する。

【０１１２】ノード−ノード負荷予測（Ｐｒｅｄｉｃｔ
Ｎｏｄｅ−ｔｏ−Ｎｏｄｅ Ｌｏａｄｓ）処理（ブロ
ック４７８）は前記クロスリンクおよびダウンリンク接
続性決定機能（ブロック４７４）からの接続性データ、
前記加入者トラフィック予測処理（ブロック３７２、図
１３）からの予測された加入者トラフィック（ブロック
４８０）、および前記システムサポートニーズ予測処理
（ブロック３８０、図１３）からの予測されたシステム
サポートトラフィック（ブロック４８０）からアップ／
ダウンリンクおよびクロスリンクの負荷を予測する。

【０１１３】リンク負荷バランス（Ｂａｌａｎｃｅ Ｌ
ｉｎｋ Ｌｏａｄｓ）処理（ブロック４８２）は前記選
択されたルーティング戦略の限界内でノード−ノード間
の負荷をバランスさせる。いったん負荷のバランスが達
成されれば、前記リンク負荷バランス処理（ブロック４
８２）は利用可能なトラフィック容量が与えられたとき
予測されたノード−ノードトラフィックがいかに良好に
処理されたかを示すメトリクスを作成する。

【０１１４】これらのメトリクスを使用して、次に前記
選択されたルーティング戦略が予測されたトラフィック
負荷を受け入れ可能に処理したか否かに関し判断が行な
われる（ブロック４８４）。負荷が受け入れ可能でなけ
れば（ブロック４８４）、負荷競合調停機能（ブロック
４８６）が報告された負荷／ルーティング競合を調べか
つ該競合を除去するために代わりのルーティング戦略を
決定する。改定された戦略がルーティング戦略選択機能
（ブロック４７２）に送られかつ処理は図１６に示され
るように繰り返される。負荷が受け入れ可能であれば
（ブロック４８４）、前記ノードルーティングサブ計画
発生処理（ブロック４８８）はルーティング能力を有す
る各々のシステムノードのためにノードルーティングサ
ブ計画を作成する。手順はシステム計画受け入れ可能決
定（ブロック２１８、図９）へと退出する。

【０１１５】Ｂ．個別計画テーブル展開（Ｄｅｖｅｌｏ
ｐ Ｉｎｄｉｖｉｄｕａｌ Ｐｌａｎ Ｔａｂｌｅｓ） 前記ＮＲＭがシステム計画が受入れ可能であることを判
定した後（ブロック２１８、図９）、前記個別計画テー
ブル展開処理（ブロック２２０、図９）は前記システム
のサブ計画２５６〜２６２（図１０）の各々のシステム
ノードの独自の部分を表わす個別計画テーブル２７０〜
３０ｎ（図１０）を展開する。各々の個別計画テーブル
２７０〜３０ｎ（図１０）は特定のシステム資源の各々
のノードの使用を制御する。独自の組の個別計画テーブ
ル３１０〜３１ｎ（図１０）は各々のシステムノードへ
と送信される。別の実施例では、１組の個別計画テーブ
ル３１０〜３１ｎ（図１０）を送信するよりはむしろ、
システム計画全体の１つの大きな計画テーブルまたはそ
の一部をシステムノードへと送信することができる。

【０１１６】表１は前記例示的なシステムに対する異な
る衛星資源のために展開された異なる個別計画テーブル
の説明的なリストである。当業者は本明細書の記載に基
づき物理的に異なる電気通信システムに対し個々の計画
テーブルの必要なリストをどの様に修正するかを理解す
るであろう。

【０１１７】

【表１】個別計画テーブル ・ノード−ノードルーティングテーブル ・位置領域符号テーブル ・アクセス優先度テーブル ・アクセスチャネルテーブル ・セル作動テーブル ・セル付加的チャネルテーブル ・ダウンリンク割当てテーブル ・クロスリンク割当てテーブル ・アップリンク割当てテーブル

【０１１８】個別計画テーブルがシステムノードによっ
て受信された後、該個別計画テーブルは２つの別個のテ
ーブル、すなわち、実行テーブルおよびタイムド更新コ
マンドテーブルへと展開される。タイムド更新コマンド
テーブルは望ましくは各々の実行テーブルと関連付けら
れ、したがってテーブルが対で検出されるのが望まし
い。両方のタイプのテーブルは前記システムノードのメ
モリ内に都合良く格納される。

【０１１９】実行テーブルはシステムノードがシステム
計画動作の間に資源の使用の決定を行なうためにアクセ
スする指令を含む。好ましい実施例においては、システ
ムノード内の主要なサブシステムが動作を制御するため
に該実行テーブルを使用する。もし実行テーブルが決し
て変更されなければ、システムノードは、悪くてもそう
でなくても、永久に実行テーブルによって指示される通
り動作するかもしれない。これは、たとえ新しい計画の
更新の通信が一時的に途絶えても、少なくとも、あるレ
ベルで、システムの動作を続けるのを賄うという利点を
有する。

【０１２０】タイムド更新コマンドテーブルはシステム
ノードによって対応する実行テーブルのエントリを周期
的にまたは非周期的に変更するために使用される。個々
の計画テーブルの実行およびタイムド更新テーブルへの
進化および実行およびタイムド更新コマンドテーブルの
相互作用については以下のセクションＣにおいてさらに
詳細に説明する。

【０１２１】新しいシステム計画に対する個別計画テー
ブルの作成の間、前記ＮＲＭは望ましくは前記新しい個
別計画テーブルが時間的に現在各々のシステムノードに
おいて実行中の個別計画テーブルと近く、したがって引
き続く個別計画が継ぎ目のないことを確認するのが望ま
しい。再計画のために発生された新しい個別計画テーブ
ルは一般に各々のシステムノードにおいて現在実行中の
個別計画テーブルとオーバラップするが、それは再計画
は一般に前記現在実行中のシステム計画の残りの部分の
全てまたは一部を置き換えることを意図しているからで
ある。

【０１２２】個別計画テーブルの使用は本発明の特定の
特徴であるが、それは前記資源使用計画への変更は全て
のシステムノードが周期的に最も低い時間的増分により
更新される固定された時間増分に基いていないからであ
る。個々のまたは個別計画テーブルはノードが任意の時
間にその動作を変更させるようにすることができるが、
それは各々のノードがそれ自身の独自の組の個別計画テ
ーブルを使用するからである。

【０１２３】個別計画テーブルの使用はかなりのシステ
ム資源の節約を行なう。典型的な従来技術の資源管理シ
ステムにおいては、システム制御セグメントが前の実行
テーブルを更新するために全体的な新しいテーブルを送
信する。更新は典型的にはそれぞれの時間増分において
行なわれる。これに対し、本発明のＮＲＭはテーブル全
体をオーバライトすることなしに実行テーブルの単一の
エントリを更新することができる。

【０１２４】以下のテーブルの組は実行テーブルの例お
よびそれらの関連するタイムド更新コマンド（ｔｉｍｅ
ｄ ｕｐｄａｔｅ ｃｏｍｍａｎｄ）テーブルを与え
る。

【０１２５】示された表２および表３は例示的なノード
−ノードルーティングテーブルを示す。これらのテーブ
ルは衛星に対しクロスリンク５６（図２）またはアップ
／ダウンリンク４６，４８，６０（図２）におけるどの
方向に特定の宛先ノードＩＤアドレスを有するデータを
導くべきかを教示する。宛先ノードＩＤアドレス（ｄｅ
ｓｔｉｎａｔｉｏｎ ｎｏｄｅ ＩＤ ａｄｄｒｅｓ
ｓ）は他の衛星１２（図１）、または地上ステーション
（例えば、ＳＣＳ２８、図１）を意味するものとするこ
とができる。各々のシステムノードは独自の宛先ノード
ＩＤを割当てられるのが望ましい。表２および表３にお
いては、宛先ノードＩＤ番号およびリンク指定は単に例
示的なものであり、かつ特定の宛先ノードまたはリンク
を指定する任意の方法を使用することができる。

【０１２６】

【表２】 ノード−ノードルーティング実行テーブル 宛先 ノードＩＤ 主リンク 代替リンク −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− １ 「前方」 「左」 ２ 「ダウンリンクＡ］ 「右」 ３ 「左」 「後方」 ……

【０１２７】

【表３】 ノード−ノードルーティングタイムド更新コマンドテーブル 宛先 日付 時刻 ノードＩＤ 主リンク 代替リンク −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− ３６５ ２３：００：０３ ２ 「右」 「前方」 ３６５ ２３：４７：１８ ５７ 「後方」 「左」 １ ００：１２：１５ ８ 「左」 「ダウンリンクＡ」 １ ０１：３３：４７ ４２ 「左」 「後方」 ……

【０１２８】表４および表５は、例示的な位置領域符号
テーブルを示す。これらの表は所定の符号システムを使
用する特定の衛星の各々の加入者セルの中心位置の地理
的座標を示す。各々の加入者セルは与えられた衛星内で
独自のセルＩＤ番号を割当てられることが望ましい。表
４および表５においては、セルＩＤ番号は単に例示的な
ものであり、かつ特定のセルを指定する任意の方法を使
用することができる。さらに、例示のために４８のセル
が示されているが、より多くのまたはより少ない数のセ
ルを使用することができる。表４および表５に示された
特定の位置領域符号は単に説明の目的で選択されたもの
であり、かつ、緯度および経度を含む、任意の種類の位
置領域符号を使用できる。この情報はそのセルＩＤのカ
バレージ領域内の全てのＳＵ２６（図１）に放送され
る。

【０１２９】

【表４】 位置領域符号実行テーブル セルＩＤ セル中心位置領域符号 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− １ ４０３４１ ２ ４０２６７ ３ ３４２０１ …… ４８ ６０７８９

【０１３０】

【表５】 位置領域符号タイムド更新コマンドテーブル 日付 時刻 セルＩＤ セル中心位置領域符号 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− ３６５ ２３：００：０３ ２ ４０２２４ ３６５ ２３：４７：１８ ３３ １０１７２ １ ００：１２：１５ ８ ５５０３５ ………

【０１３１】表６および表７は例示的なアクセス優先度
テーブルを示す。これらのテーブルは特定のセルによっ
てどのアクセス優先度番号が現在サービスを受けている
かを示す。この情報は衛星１２（図１）によってそのセ
ルカバレージ領域内の全てのＳＵ２６（図１）に放送さ
れる。表６および表７においては、アクセス優先度は１
および１５の間の番号によって示されているが、これは
単に説明の目的のためのものであり、かつ優先度を示す
任意の手段を使用できる。セルＩＤ表示もまた例示的な
ものである。

【０１３２】

【表６】 アクセス優先度実行テーブル セルＩＤ セル中心位置領域符号 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− １ ５ ２ ６，８，１０，１２ ３ ７，９，１１，１３ …… ４８ ３，６，１４

【０１３３】

【表７】 アクセス優先度タイムド更新コマンドテーブル 日付 時刻 セルＩＤ 優先度 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− ３６５ ２３：００：０３ ２ ２，３，４ ３６５ ２３：４７：１８ ３３ ６ １ ００：１２：１５ ８ １，１５ ……

【０１３４】表８および表９は、例示的なアクセスチャ
ネルテーブルを示す。例えば、ＳＵ２６（図１）にとっ
て利用できる可能性のある１２０の異なるチャネルが存
在し得る。これらのテーブルは特定のセル内のＳＵ２６
（図１）がどの加入者チャネルを使用して始めにシステ
ムにアクセスすべきかを示す。このアクセスチャネル情
報はそのセルカバレージ領域内の全てのＳＵ２６（図
１）に対し放送される。他の表と同様に、表８および表
９におけるアクセスチャネルエントリおよびセルＩＤ番
号は単に例示的なものである。

【０１３５】

【表８】 アクセスチャネル実行テーブル セルＩＤ アクセスチャネル −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− １ １，５，７，９ ２ １０，３０，７０ ３ ２０，２２，２４ …… ４８ ２，３２，５２，６２，１１２

【０１３６】

【表９】 アクセスチャネルタイムド更新コマンドテーブル 日付 時刻 セルＩＤ アクセスチャネル −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− ３６５ ２３：００：０３ ２ １２，１５ ３６５ ２３：４７：１８ ３３ ６，９，１０，１３ １ ００：１２：１５ ８ ４ ……

【０１３７】表１０および表１１は例示的なセル作動
（Ｃｅｌｌ Ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ）テーブルを示す。
これらのテーブルは衛星１２（図１）に対しいつ特定の
セルを「オン」または「オフ」にすべきか、および各々
のセルにおいてどの基本的な加入者チャネルセット
（「基本セット（Ｂａｓｉｃ Ｓｅｔ）」）を使用すべ
きかを教示する。例えば、基本的な加入者チャネルセッ
トは８個のチャネルの組とすることができる。２つの基
本的な加入者セットが各々のセルを作動させるために以
下に示されている。表１０および表１１に示されたセル
ＩＤ、および基本チャネルセットの指示は例示的な目的
のためのみのものでありかつ他のセルＩＤ番号および基
本的加入者チャネルセット指示を使用することもでき
る。

【０１３８】

【表１０】 セル作動実行テーブル セルＩＤ 基本セット１ 基本セット２ −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− １ オフ オフ ２ ４ ２ ３ ２８ ３０ …… ４８ １２ １０

【０１３９】

【表１１】 セル作動タイムド更新コマンドテーブル 日付 時刻 セルＩＤ セット＃ セットＩＤ −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− ３６５ ２３：００：０３ ２ １ ２２ ３６５ ２３：４７：１８ ３３ ２ ６ １ ００：１２：１５ ８ ２ ３９ ………

【０１４０】表１２および表１３は例示的なセル付加的
チャネルテーブルを示す。これらのテーブルは実際のト
ラフィックをサポートするために必要であれば衛星１２
（図１）において使用できる付加的なチャネルセットを
示す。「ホットスポット（ｈｏｔ ｓｐｏｔｓ）」を有
するセル（すなわち、予期しないほど大きなトラフィッ
クの領域）には、示されたように、それらのセルにおい
て使用するために付加的なチャネルが与えられることに
なる。例示のために、１２０の付加的なチャネルセット
が表１２および表１３に示されており、かつ各々の付加
的なチャネルセットは衛星内の７個までの非隣接セルに
おいて使用されるが、もちろん異なる数の付加的なチャ
ネルセットを異なる数のセルに割当てることもできる。
これらの付加的チャネルセットおよびセルＩＤ指定は純
粋に例示的なものである。

【０１４１】

【表１２】 セル付加的チャネル実行テーブル 付加的チャネルセット 第１のセルＩＤ …… 第７のセルＩＤ −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− １ １２ …… − ２ ２３ …… ４６ ……… １２０ １２ …… −

【０１４２】

【表１３】 セル付加的チャネルタイムド更新コマンドテーブル 日付 時刻 チャネルセット セルＩＤ 変更 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− ３６５ ２３：００：０３ １５ １０ 追加 ３６５ ２３：４７：１８ ２ ２２ 除去 １ ００：１２：１５ ８ ２ 除去 ……

【０１４３】衛星１２（図１）はまたダウンリンク割当
てテーブルおよびクロスリンク割当てテーブルを含む。
ダウンリンク割当てテーブルおよびクロスリンク割当て
テーブルは、それぞれ、衛星ダウンリンクアンテナ５０
（図２）およびクロスリンクアンテナ５８（図２）が地
上ターミナルまたは近隣衛星１２（図１）の間でリンク
を確立するために使用する情報を含む。この情報は望ま
しくは次のものを含む。 ・（複数のダウンリンク５０またはクロスリンク５８ア
ンテナがある場合）どのアンテナを使用するか、 ・アンテナ回転（ｓｌｅｗｉｎｇ）処理をいつスタート
するか、 ・捕捉信号をいつターン「オン」するか、 ・いつデータの到達の開始を期待するか、 ・いつリンクをシャットダウンするか、 ・どの送信および受信チャネルを使用するか、 ・どの地上ターミナルまたは近隣の衛星１２（図１）を
目標ポイントとして使用するか、そして ・捕捉（ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ）のために使用する初
期電力レベル、である。

【０１４４】ＧＷ２２（図１）またはＧＷ−ＧＣＳ３０
（図１）は、ＧＷ−ＧＣＳ３０（図１）が衛星１２（図
１）とのリンクを確立するために使用する情報を含むア
ップリンク割当てテーブルを含む。この情報は望ましく
は以下のものを含む。 ・（複数のＧＷ−ＧＣＳアップリンクアンテナ５４があ
る場合）どのアンテナを使用するか、 ・いつアンテナ回転処理を開始するか、 ・いつ捕捉信号をターン「オン」するか、 ・いつデータの到達開始を期待するか、 ・いつリンクをシャットダウンするか、 ・どの送信および受信チャネルを使用するか、 ・どの衛星１２（図１）を目標ポイントとして使用する
か、そして ・捕捉のために使用する初期電力レベル、である。

【０１４５】前記表２〜表１３およびダウンリンク割当
て、アップリンク割当ておよびクロスリンク割当てテー
ブルは確定できる方法（ｄｅｔｅｒｍｉｎａｂｌｅ ｗ
ａｙ）であらかじめ決定されたシステム計画を実行する
情報を含む。付加的なチャネルセット割当ておよび再計
画状況を除き、システム計画の実行は実際のトラフィッ
クに影響されないことが望ましい。

【０１４６】別の実施例では、衛星が動作条件および／
または該衛星によって受信されるトラフィックの変動に
応答するために使用できる決定情報を提供する付加的な
テーブルを作成できる。これらのテーブルは衛星がトラ
フィックに応じて適応的に動作できるようにする。例え
ば、あるテーブルは、もし衛星のバッテリに蓄積された
利用可能なエネルギがレベルＸまで低下し、かつ衛星が
ある地理的領域に接近しつつあれば、該衛星はその地理
的領域に到達する前にそのアクセス優先度を修正する、
などのような決定情報を提供できる。衛星のふるまいを
実時間で修正するためのこの能力はより効率的な動作を
提供するより柔軟性あるシステムを可能にする。

【０１４７】Ｃ．実行計画（Ｅｘｅｃｕｔｅ Ｐｌａ
ｎ） １組の個別計画テーブルがシステムノードによって受信
された後、該システムノードは続いて対応するシステム
計画を実行することができる。前記個別計画テーブルは
システムノードによってシステム計画の実行（ブロック
２２４、図９）のために必要な２つのタイプのテーブル
に展開される。セクションＢにおいて述べたように、こ
れらのテーブルは実行テーブルおよびタイムド更新コマ
ンドテーブルである。

【０１４８】実行テーブルはシステムノードがシステム
動作の間に資源の使用の決定を行なうためにアクセスす
る１組の指令である。タイムド更新コマンドテーブルは
望ましくはファーストイン・ファーストアウト（ＦＩＦ
Ｏ）キューでありこれはすでには実行されていないまた
は再計画エントリによってオーバライトされていない全
ての受信された個別計画テーブルからのエントリを含
む。タイムド更新コマンドテーブル内の各々のエントリ
はそれに関連する時間を有する。これらの時間は前記シ
ステム計画発生処理の間に対応する実行テーブルにおけ
るエントリをオーバライトするために前記エントリが使
用されるべき時間となるよう決定されている。タイムド
更新コマンドテーブルは望ましくは年代順に配列され
る。

【０１４９】望ましくは、タイムド更新コマンドテーブ
ルは前記表２〜表１３によって通知されるように、各々
の実行テーブルに対して存在する。しかしながら、別の
実施例では、１つの大きなタイムド実行テーブルがその
中に含まれる全ての実行テーブルに対する全てのエント
リと共に存在することができる。この実施例は前記タイ
ムド更新コマンドテーブル内の各々のエントリがどの実
行テーブルを修正する予定であるかを示す情報を含むこ
とを必要とする。

【０１５０】図１７は、各々のシステムノード内で実行
される、システム計画実行処理（ブロック２２４、図
９）の流れ図である。該システム計画実行処理が開始さ
れ（ブロック５００）、システムノードが個別計画テー
ブル（または、１組の個別計画テーブル）がＳＣＳ２８
（図１）から受信されているか否かを判定する（ブロッ
ク５０２）。何等の個別計画テーブルも受信されていな
い場合（ブロック５０２）現在実行中のシステム計画の
実行は現在のシステム時間を次のタイムド更新テーブル
エントリに対する時間と比較することにより続けられる
（ブロック５０６）。この比較段階については後にさら
に説明する。

【０１５１】個別計画テーブルが受信されている時（ブ
ロック５０２）、システムノードは個別計画テーブルを
対応するタイムド更新コマンドテーブルへと同化する
（ａｓｓｉｍｉｌａｔｅｓ）（ブロック５０４）。

【０１５２】もし前記受信された個別計画テーブルが新
しいシステム計画の一部であれば、前記個別計画テーブ
ルは該計画テーブルを前記タイムド更新コマンドテーブ
ルの終りに付けることにより同化される（ブロック５０
４）。もし受信された個別計画テーブルが再計画であれ
ば、前記個別計画テーブルは個別計画テーブルエントリ
を前記タイムド更新コマンドテーブルの適切な年代順に
決定された位置へと挿入することにより同化される（ブ
ロック５０４）。これはいくつかのエントリを前記タイ
ムド更新コマンドテーブルにオーバライトすることを必
要とするであろう。

【０１５３】個別計画テーブルが同化（ブロック５０
４）された後、システムノードはタイムド更新コマンド
テーブルの次のエントリの時間を読み取りかつこの時間
をシステム時間（すなわち、システムノードに知られて
いる基準時間）と比較する（ブロック５０６）。２つの
時間が等しくない場合（あるいは、なんらかの最小許容
誤差内にない場合）（ブロック５０８）、システムノー
ドは再び個別計画テーブルが受信されているか否かを判
定し（ブロック５０２）かつ処理は図１７に示されるよ
うに繰り返される。

【０１５４】２つの時間が等しい場合（あるいは、なん
らかの最小許容誤差内にある場合）（ブロック５０
８）、システムノードは対応する実行テーブルエントリ
を次のタイムド更新エントリと置き換える（ブロック５
１０）。処理は次に図１７に示されるように反復され
る。

【０１５５】当業者は本明細書の記述に基づき、個別計
画テーブルの受信の監視（ブロック５０２）、個別計画
テーブルの同化（ブロック５０４）、システム時間の比
較（ブロック５０６）および実行テーブルエントリの置
き換え（ブロック５１０）は図１７に示されるように直
列的に行なうこともでき、あるいは並列的に行なうこと
も可能なことを理解するであろうう。例えば、個別計画
テーブルの受信の検出（ブロック５０２）は、システム
時間の比較（ブロック５０６）および実行テーブルエン
トリの置き換え（ブロック５１０）とは完全に独立に、
割込み駆動タスクとすることができる。さらに、例え
ば、受信された計画テーブルの同化（ブロック５０４）
は必ずしも１ステップで行なわれる必要はなく、例え
ば、並列処理またはタスクの間のタイムシェアリング
（例えば、ソフトウェア実時間エグゼクティブ）が可能
なシステムノードにおいて背景タスクとして行なわれて
もよい。

【０１５６】図１８は、新しいシステム計画の実行がど
のようにして実行テーブルおよびタイムド更新コマンド
テーブルの相互作用を介して行なわれるかの例を示す。
この例では、ノード−ノードルーティング実行テーブル
５２０およびノード−ノードルーティングタイムド更新
コマンドテーブル５２２がそれらが衛星１２（図１）に
おいて使用されるものとして示されている（前記表２お
よび表３を参照）。

【０１５７】まず始めに、衛星１２（図１）はノード−
ノードルーティング実行テーブル５２０にしたがって動
作している。指定された宛先ノードＩＤを備えたデータ
がその衛星１２（図１）によって受信された時、該衛星
１２（図１）はこのデータをその宛先ノードのための実
行ノード−ノードルーティングテーブルにおいて指定さ
れた主リンク（ｐｒｉｍａｒｙ ｌｉｎｋ）を介して宛
先ノードへと導く。例えば、もしデータが衛星１２（図
１）によって宛先としてのノードＩＤ２と共に受信され
れば、該衛星１２（図１）はそのデータをその主リンク
が機能しうる（ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ）場合に「後方
の」衛星に導くことになる。もし主リンクが機能し得る
ものでなければ、前記データは代替リンク指定にしたが
って「右側へ」導かれることになる。

【０１５８】システム時間５２４が日付３６５の２３：
００：０３に到達した時、ノード−ノードルーティング
実行テーブル５２０におけるノードＩＤ２に対応するエ
ントリはタイムド更新コマンドテーブル５２２の次のエ
ントリ内の情報によってオーバライトされることにな
る。したがって、主リンクは「後方」から「右方向」へ
と変更され、かつ代替リンクは「右方向」から「前方」
へと変更される。前記ノード−ノードタイムド更新コマ
ンドテーブル５２２は年代順に配列されたＦＩＦＯキュ
ー内に存在することが望ましい。図１８においては、タ
イムド更新コマンドテーブル５２２の部分５２６は現在
実行中のシステム計画の前記衛星の部分の最後の４つの
エントリを表わす。

【０１５９】新しいシステム計画の前記衛星の部分を表
わす新しいノード−ノードルーティング個別計画テーブ
ル５２８が衛星１２（図１）によって受信された時、そ
の新しいタイムド更新コマンドテーブル５２８はＦＩＦ
Ｏキュー５２２内の現在実行中のタイムド更新コマンド
テーブルの部分５２６に添付される。衛星１２（図１）
が現在実行中の計画の再計画の前記衛星の部分を表わす
ノード−ノードルーティング個別計画テーブルを受信し
た時、衛星１２（図１）は現在実行中のタイムド更新テ
ーブル内の再計画により影響を受けるエントリを置き換
える。例えば、前記再計画は日付１の時刻１：３３：４
７に対応するタイムド更新エントリの修正のみを要求す
ることができる。タイムド更新コマンドテーブル５２２
のそのエントリのみが修正されることになる。

【０１６０】前に述べたように、衛星１２（図１）はノ
ード−ノードルーティング実行テーブルに基づきデータ
を導くことができる。さらに、衛星１２（図１）は通信
システムにアクセスすることをオーソライズされていな
い「データをスクリーニングする」ことができる。シス
テムデータおよび加入者データは衛星１２（図１）が読
み取ってそのデータが通信システムを通して導かれるこ
とをオーソライズされているか否かを判定できる「ヘッ
ダ情報」を含むことが望ましい。衛星１２（図１）によ
って受信されたデータがヘッダ情報を含まない場合、あ
るいは無効なヘッダ情報を含む場合、衛星１２（図１）
はそのデータをシステムを通して導かないことを選択す
ることができる。衛星１２（図１）によって受信された
データが有効なヘッダ情報を含む場合、該衛星１２（図
１）はそのデータを前記ノード−ノードルーティング実
行テーブルにしたがって通信システムを通して導くこと
ができる。

【０１６１】いくつかの理由のためデータをふるいにか
ける（ｓｃｒｅｅｎ）ことが望ましい。１つの理由はオ
ーソライズされていないものがシステム資源を彼等自身
のデータを通信するための手段として略奪することを停
止するためである。この濫用を止めるため、各々のシス
テムノードはそれが送信するデータのヘッダ情報内にア
クセス符号を含めることができる。衛星１２（図１）は
それが前記データシステムを通して導かれるためにオー
ソライズされているか否かを判定できるようにする有効
なアクセス符号のリストを含むことができる。

【０１６２】アクセス符号の使用はまた他のあり得るシ
ステムの濫用を止めることができる。各々のＳＵ２６
（図１）はそれ自身の独自のアクセス符号を含むヘッダ
情報を送信することができる。システムを使用するため
のオーソリゼーションを失ったシステムユーザ（例え
ば、彼等の加入者料金を払わないため）は衛星１２（図
１）によってシステムにアクセスすることから阻止され
る。

【０１６３】アクセス符号の他に、ヘッダ情報はさらに
（ノード−ノード間のルーティング決定のための）前記
データの宛先（ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ）アドレス、前
記データを送信するシステムノードのアクセス優先度
（そのアクセス優先度がセルによってサービスを受けて
いるか否かを決定するための）、前記データを送信する
システムノードの地理的位置、その他を含むことができ
る。

【０１６４】したがって、従来技術の方法および機構に
対して特定の問題を克服しかつある利点を達成する改善
されたセルラネットワーク資源管理方法および装置が説
明された。知られた技術に対する改善は大幅なものであ
る。資源の誤用が避けられかつシステム性能が増強され
る。資源管理計画はより容易にかつ迅速に計算される。

【０１６５】特定の実施例に関する上の説明は本発明の
一般的な特質を完全に開示しているから他のものが、現
在の知識を適用することにより、容易に本発明の包括的
な概念から離れることなくそのような特定の実施例を修
正しおよび／または種々の用途に適用することができ、
かつしたがってそのような適用および修正は開示された
実施例の等価物の意味および範囲内にあるものと解釈さ
れるものと考える。特に、好ましい実施例が衛星のセル
ラ電気通信システムおよび方法に関して説明されたが、
当業者は本明細書の記述に基づき本発明の意味および方
法は単にセルラネットワークに限定されず、個々のノー
ドにおける資源管理が重要な他のタイプの複数ノード電
気通信システム、例えば、制限的な意味ではないが、地
上セルラおよびマイクロセルラシステムのようなシステ
ムにも等しく適用できることを理解するであろう。

【０１６６】ここで使用されている言葉使いまたは用語
法は説明のためのものであり制限的なものではないこと
が理解されるべきである。したがって、本発明は添付の
特許請求の範囲の精神および広い範囲内にある全てのそ
のような置き換え、修正、等価物および変形を含むもの
と考える。

【０１６７】本明細書は複数の衛星を有し、それらの内
の少なくともいくつかは天体の表面に関して移動してお
り、各々の衛星は送信機および受信機を含む通信資源を
含む衛星セルラ通信システムを動作させるための衛星セ
ルラネットワーク資源管理方法を開示しており、前記衛
星は複数の地上ターミナルおよび少なくとも１つの制御
ステーションと通信し、前記方法は、 ａ）第１のコンピュータによって将来の所定の期間の間
の、地上ターミナルと衛星との間で受け渡されることが
予期される通信トラフィックおよび衛星の動作能力（ｏ
ｐｅｒａｔｉｎｇ ｃａｐａｂｉｌｉｔｉｅｓ）を予測
する段階、 ｂ）前記予測された通信トラフィックおよび動作能力か
ら前記将来の所定の期間の間における前記予測された通
信トラフィックを受入れ可能に収容するのに適した衛星
上の資源を管理するための各衛星のための個別運用計画
または動作計画を決定する段階、 ｃ）各々の衛星内にそのような衛星のための前記個別運
用計画を送信しかつ格納する段階、そして ｄ）前記将来の所定の期間の間における実際の通信トラ
フィック要求に応答して各々の衛星内に格納された前記
個別運用計画にしたがって各々の衛星の送信機および受
信機を作動させる段階、を具備する。

【０１６８】上に述べた方法において、前記予測段階は
さらに将来の所定の期間の間に衛星の間で受け渡される
ことが予期される通信トラフィックを予測する段階を含
む。

【０１６９】上に述べた方法において、前記決定段階は
前記将来の所定の期間の間における実際の通信トラフィ
ック要求および実際の衛星の動作能力に基づき前記将来
の期間の間における衛星の動作モードを適応的に修正す
るために各衛星によって使用される決定情報を有するテ
ーブルを発生する段階を含み、該テーブルは前記個別運
用計画の一部を含む。

【０１７０】上に述べた方法において、前記決定段階は
各々の管理される衛星資源を管理するための１つまたは
それ以上のサブ計画を作成する段階を具備し、前記サブ
計画の各々は実行計画およびタイムド更新計画を具備
し、該タイムド更新計画は前記将来の所定の期間の間に
おけるあらかじめ計画された時間において前記実行計画
を修正し、前記サブ計画は前記個別運用計画の一部を構
成する。

【０１７１】上に述べた方法において、前記決定段階は
システム動作に影響を与える所定の計画制約（ｐｌａｎ
ｎｉｎｇ ｃｏｎｓｔｒａｉｎｔｓ）を使用して前記個
別運用計画を決定する段階を具備する。

【０１７２】すぐ上において述べた方法において、前記
決定段階は少なくともそれらの内のいくつかが天体上の
衛星位置によって変わる所定の計画制約を使用して個別
運用計画を決定する段階を具備する。

【０１７３】上に述べた方法において、前記予測および
決定段階は前記少なくとも１つの制御ステーションによ
って行なわれ、かつさらに計画外の状態を検出するため
に実際の動作に応答して各々の衛星内における前記個別
運用計画の実行の監視を行なう段階、およびそのような
計画外の状態が所定のしきい値に到達したかあるいは越
えた場合に、そのような計画外の状態の指示を前記少な
くとも１つの制御ステーション（２８）に送信する段階
を具備する。

【０１７４】すぐ上に述べた方法において、前記格納段
階は前記衛星内に前記所定のしきい値を記憶させる段階
を具備する。

【０１７５】２パラグラフ上において述べた方法におい
て、前記監視段階は実際の動作が前記所定のしきい値に
到達したことを判定する段階を具備し、かつさらに前記
所定の段階が実際の動作が前記所定のしきい値に到達し
たことを判定した場合に前記所定のしきい値を越えない
ように衛星の動作モードを修正する段階を具備する。

【０１７６】３パラグラフ上において述べた方法におい
て、さらに、少なくとも部分的に前記計画外の状態を救
済するように、前記少なくとも計画外の状態を報告する
衛星のために更新された運用計画を提供するため前記段
階ａ）〜ｃ）を反復する段階を具備すると好都合であ
る。

【０１７７】すぐ上に述べた方法において、前記段階
ａ）の最初の発生は初期履歴データに基づきかつ前記計
画外の状態は前記将来の所定の期間の終りの前に報告さ
れ、かつ前記段階ａ）の第２の発生は前記初期履歴デー
タおよび前記計画外状態に基づき、そして前記段階ａ）
の前記第２の発生は前記将来の所定の期間の残りの間に
対して予測を行なう。

【０１７８】２パラグラフ上において述べられた方法に
おいて、前記段階ａ）の最初の発生は前記将来の所定の
期間の始めまでの初期履歴データに基づきかつ前記計画
外の状態は前記将来の所定の期間の終りの前に報告さ
れ、そして前記段階ａ）の第２の発生はその時現在の
（ｔｈｅｎ ｃｕｒｒｅｎｔ）時間へと更新された前記
初期履歴データおよび計画外状態を備えた新しい履歴デ
ータに基づき、かつ前記段階ａ）の前記第２の発生は前
記将来の所定の期間の残りに対し予測を行なう。

【０１７９】３パラグラフ上において述べた方法におい
て、前記段階ａ）の第１の発生は初期履歴データに基い
ておりかつ前記計画外の状態は前記将来の所定の期間の
終了の前に報告され、そして前記段階ａ）の第２の発生
は前記初期履歴データおよび前記計画外の状態に基いて
おり、かつ前記段階ａ）の該第２の発生は前記将来の所
定の期間を越えて伸びるさらに先の期間の間に対して予
測を行なう。

【０１８０】４パラグラフ上において述べた方法におい
て、前記段階ａ）の前記第１の発生は前記将来の所定の
期間の始めまでの初期履歴データに基いておりかつ前記
計画外の状態は前記将来の所定の期間の終りの前に報告
され、そして前記段階ａ）の第２の発生はその時現在の
時間へと更新された初期履歴データおよび計画外状態を
備えた新しい履歴データに基づき、そして前記段階ａ）
の第２の発生は前記将来の所定の期間を越えて伸びるさ
らに先の期間に対し予測を行なう。

【０１８１】上に述べた方法において、前記予測および
決定段階は前記少なくとも１つの制御ステーションによ
って行なわれ、かつさらに各々の衛星内で利用可能な資
源の状態および衛星の機能性を監視する段階、および前
記状態および前記衛星の機能性を前記少なくとも１つの
制御ステーションに送信する段階を具備する。

【０１８２】すぐ上において述べた方法は、さらに前記
ステータスおよび衛星の機能性を評価して前記ステータ
スおよび衛星の機能性が前記将来の所定の期間内に将来
の計画外状態が発生することを示しているか否かを判定
する段階、そして前記ステータスおよび衛星の機能性が
前記将来の計画外状態が前記将来の所定の期間内に生じ
ることを示している場合に、少なくとも前記ステータス
および衛星機能性を報告している衛星に対し更新された
運用計画を提供し、それによって少なくとも部分的に前
記将来の計画外状態を避けるために前記段階ａ）〜ｃ）
を反復する段階を具備する。

【０１８３】上に述べた方法において、前記将来の所定
の期間の間に、前記段階ａ）〜ｃ）がさらに先の期間の
間反復され、この場合前記段階ａ）はその時現在の時間
に更新された履歴データに基づく。

【０１８４】上に述べた方法において、ある特定の衛星
はさらに１つまたはそれ以上の通信セルを天体の表面に
投影するための電磁エネルギを受信および送信するため
の１つまたはそれ以上の装置を具備し、かつ前記特定の
衛星の前記１つまたはそれ以上の通信セル内に配置され
た個々の地上ターミナルは多重化されたあるいは多重化
されていないシグナリングチャネルを使用して前記特定
の衛星と通信可能であり、そして前記決定段階はさらに
前記１つまたはそれ以上の通信セルの各々に対するチャ
ネル割当てを有するセル割当てテーブルを発生する段階
を具備し、前記チャネル割当ては前記特定の衛星が前記
将来の所定の期間の間に送信機および受信機の動作を制
御するために使用する情報を含み、前記セル割当てテー
ブルは前記個別計画テーブルの一部を構成する。

【０１８５】すぐ上に述べた方法において、前記決定段
階は前記特定の通信セルにおける実際の通信トラフィッ
ク需要に基づき、前記将来の所定の期間の間にある特定
の通信セルに割当てできる付加的なチャネル割当てを有
する付加的チャネルテーブルを発生する段階を含み、前
記付加的チャネルテーブルは前記個別運用計画の一部を
構成する。

【０１８６】２パラグラフ上において述べた方法におい
て、前記決定段階は各々の管理される衛星の資源に対す
る１つまたはそれ以上のサブ計画を作成する段階を具備
し、該サブ計画の各々は実行計画およびタイムド更新計
画を含み、前記タイムド更新計画は前記将来の所定の期
間の間におけるあらかじめ計画された時間において前記
実行計画を修正し、前記サブ計画は前記個別運用計画の
一部を構成する。

【０１８７】３パラグラフ上において述べた方法におい
て、前記決定段階は前記衛星が前記個々の地上ターミナ
ルに放送する前記１つまたはそれ以上の通信セルの中心
の所定の地理的位置を有する位置テーブルを発生する段
階を具備し、該位置テーブルは前記個別運用計画の一部
を構成する。

【０１８８】４パラグラフ上に述べた方法において、前
記個々の地上ターミナルはあらかじめアクセス優先度値
を割当てられ、該アクセス優先度値は前記個々の地上タ
ーミナル内に記憶されかつ特定の地上ターミナルに対し
該特定の地上ターミナルがある特定の衛星が前記特定の
衛星内に記憶された所定のアクセス優先度値に整合する
記憶されたアクセス優先度値を有する個々の地上ターミ
ナルへのシステムアクセスを許容している場合にシステ
ムへアクセスできることを示し、前記決定段階は各々の
衛星内の前記１つまたはそれ以上の通信セルの各々に対
しアクセス優先度値を有するテーブルを発生する段階を
含み、該テーブルは前記個別運用計画の一部を構成す
る。

【０１８９】５パラグラフ上において述べた方法におい
て、前記決定段階は各々の衛星と特定の個別地上ターミ
ナルとの間に通信リンクを確立するために各々の衛星に
よって使用される情報を有するリンクテーブルを発生す
る段階を含み、該リンクテーブルは前記個別運用計画の
一部を構成する。

【０１９０】すぐ上に述べた方法において、前記決定段
階はさらに特定の個別地上ターミナルの方向で電磁エネ
ルギを受信しかつ送信するために１つまたはそれ以上の
装置を回転させるために前記衛星が使用する情報を発生
する段階を含み、該情報は前記リンクテーブルの一部を
構成する。

【０１９１】上に述べた方法において、前記決定段階は
少なくとも部分的に地球をベースとした制御ステーショ
ンにおいて行なわれる。

【０１９２】上に述べた方法において、特定の衛星はさ
らにいずれか近隣の衛星と通信するために電磁エネルギ
を受信および送信するための１つまたはそれ以上のクロ
スリンク装置を具備し、電磁エネルギを受信および送信
するための各々のクロスリンク装置はクロスリンク送信
機およびクロスリンク受信機に結合され、前記決定段階
は前記特定の衛星に電磁エネルギを受信および送信する
ための前記１つまたはそれ以上のクロスリンク装置の内
の１つを使用して非近隣衛星に向けられたメッセージを
どの近隣衛星に導くべきかを教示するルーティング情報
を有するテーブルを発生する段階を含み、該テーブルは
前記個別運用計画の一部を構成する。

【０１９３】すぐ上において述べた方法において、前記
送信段階は第１の衛星に向けられた特定の将来の個別運
用計画を前記制御ステーションから第２の衛星に送信す
る段階を含み、該送信段階はさらに前記特定の将来の個
別運用計画を前記第２の衛星によって前記第２の衛星に
格納されたルーティング情報にしたがって前記第１の衛
星に導く段階を具備する。

【０１９４】上に述べた方法において、前記送信段階は
第１の衛星に向けられた前記個別運用計画を前記第１の
衛星が前記制御ステーションと通信を確立することが可
能なように前記第１の衛星が向けられている場合に前記
制御ステーションから前記第１の衛星へと送信する段階
を含む。

【０１９５】上に述べた方法において、前記衛星はさら
に任意の複数の最も近い近隣の衛星と通信するために電
磁エネルギを受信および送信するための少なくとも１つ
の装置を具備し、かつ前記決定および送信段階はそれに
よって前記複数の近隣衛星の内の１つを越えてさらに他
の衛星へと受け渡されることを意図するメッセージを受
信した個々の衛星が前記さらに他の衛星へと中継される
ように前記複数の近隣衛星の内のどれに前記メッセージ
が受け渡されるべきかを決定する情報を含む各々の衛星
に対する個別運用計画を決定および送信する段階を具備
し、かつさらにそのような決定された特定の近隣の衛星
に前記メッセージを送信するために電磁エネルギを受信
および送信するための少なくとも１つの装置を作動させ
る（ｅｎｅｒｇｉｚｉｎｇ）段階を具備する。

【０１９６】本明細書は複数の衛星を有する衛星セルラ
通信システムを動作させるための方法を開示しており、
前記衛星の内の少なくともいくつかは天体の表面に関し
て移動しており、前記複数の衛星の各々は送信機および
受信機そして該送信機および受信機に結合され１つまた
はそれ以上の通信セルを前記天体の表面に投影するため
の電磁エネルギを受信しかつ送信するための１つまたは
それ以上のダウンリンク装置を具備し、前記衛星は少な
くとも１つの制御ステーションおよび前記複数の衛星と
通信するために電磁エネルギを受信および送信するため
の１つまたはそれ以上のアップリンク装置を有する複数
の地上ステーションと通信し、前記方法は、 ａ）第１のコンピュータによって、将来の所定の期間の
間に、地上ターミナルと衛星との間で受け渡されること
が予期される通信トラフィックおよび前記衛星の動作能
力を予測する段階、 ｂ）前記予測されたトラフィックおよび衛星の動作能力
から、前記将来の所定の期間の間における前記予測され
たトラフィックを受入れ可能に収容するのに適した各々
の衛星のための個別運用計画を決定する段階、 ｃ）各々の衛星内にそのような衛星のための前記個別運
用計画を送信しかつ格納する段階、そして ｄ）前記将来の所定の期間の間における実際のトラフィ
ック要求に応答して前記格納された個別運用計画にした
がって前記衛星の送信機および受信機を作動させる段
階、 を具備する。

【０１９７】上に述べた方法において、前記決定段階
ｂ）は、 ｂ．１）前記将来の所定の期間の間における地上ターミ
ナルと衛星との間で受け渡されることが予期されるシス
テムオーバヘッドトラフィックを予測する段階、 ｂ．２）前記通信システムの使用に関する制限を設定す
る計画の制約を選択する段階、 ｂ．３）前記予測された通信トラフィックおよび選択さ
れた計画の制約に基づき、前記将来の所定の期間の間に
前記通信セルの内のどれが作動または不作動になるかを
決定する段階、 ｂ．４）作動している通信セルのために、１つまたはそ
れ以上のチャネルを該作動している通信セルに対して割
当てる段階、 ｂ．５）前記段階ｂ．４）の割当ての結果に基づき前記
予測された通信トラフィックおよび前記予測されたシス
テムオーバヘッドトラフィックをセルラ通信システムに
わたり導く戦略を選択する段階、 ｂ．６）前記選択された戦略が前記予測された通信トラ
フィックおよび予測されたシステムオーバヘッドトラフ
ィックを受入れ可能に収容するか否かを判定する段階、 ｂ．７）前記選択された戦略が前記予測された通信トラ
フィックおよび予測されたシステムオーバヘッドトラフ
ィックを受入れ可能に収容しない場合、異なる計画の制
約を選択し、かつ前記段階ｂ．３）〜ｂ．６）を反復す
る段階、そして ｂ．８）前記選択された戦略が前記予測された通信トラ
フィックおよび予測されたシステムオーバヘッドトラフ
ィックを受入れ可能に収容する場合、各々の衛星に対す
る個別運用計画を展開する段階であって、該個別運用計
画は前記衛星がデータを導きかつ前記受入れ可能な戦略
にしたがって前記通信セルを作動させるために必要とす
る情報を具備するもの、 を備えている。

【０１９８】すぐ上に述べた方法において、前記衛星は
さらに近隣の衛星と通信するために電磁エネルギを受信
しかつ送信するための１つまたはそれ以上のクロスリン
ク装置を具備し、かつ前記決定段階ｂ）はさらに前記段
階ｂ．５）の前に電磁エネルギを受信および送信するた
めの前記１つまたはそれ以上のクロスリンク装置が前記
予測された通信トラフィックおよび前記予測されたシス
テムオーバヘッドトラフィックを収容するためにどのよ
うに使用されるかを計画する段階を具備する。

【０１９９】２パラグラフ上において述べた方法におい
て、前記通信セルの内のどれがアクティブになるかを決
定する前記段階ｂ．３）は、 ｂ．３．ａ）前記通信セルを作動させる戦略を選択する
段階、 ｂ．３．ｂ）前記通信セルを作動させる選択された戦略
に基づき、各々の通信セルが前記予測された通信トラフ
ィックを収容するためにどれだけ多くのチャネルを必要
とするかを決定する段階、 ｂ．３．ｃ）前記段階ｂ．３．ｂ）において行なわれた
決定に基づき各々の通信セルにチャネルを割当てる段
階、 ｂ．３．ｄ）各々の通信セルに割当てられたチャネルに
基づき前記将来の所定の期間の間に衛星によって消費さ
れるエネルギを予測する段階、 ｂ．３．ｅ）前記将来の所定の期間の間に前記衛星によ
って利用可能なエネルギを予測する段階、 ｂ．３．ｆ）前記消費されるエネルギの予測を前記将来
の所定の期間の間に利用可能なエネルギの予測と比較す
る段階、 ｂ．３．ｇ）前記将来の所定の期間の内の任意の部分の
間に、前記予測された消費されるエネルギが予測された
利用可能なエネルギを越える場合、通信セルを作動させ
る別の戦略を選択する段階、 ｂ．３．ｈ）前記消費されるエネルギの予測と前記将来
の所定の期間の間に利用可能なエネルギの予測との間の
比較によって前記消費されるエネルギの予測と前記利用
可能なエネルギの予測との間に最小の差が生じるまで前
記段階ｂ．３．ｂ）〜ｂ．３．ｇ）を反復する段階、そ
して ｂ．３．ｉ）前記段階ｂ．３．ｈ）の最後の反復に基づ
き前記通信セルの内のどれがアクティブになるかを指示
する段階、 を具備する。

【０２００】３パラグラフ上において述べた方法におい
て、前記ルーティングの戦略を選択する段階ｂ．５）
は、 ｂ．５．ａ）前記将来の所定の期間の間前記予測された
通信トラフィックおよび前記予測されたシステムオーバ
ヘッドトラフィックを導く可能な戦略を選択する段階、 ｂ．５．ｂ）前記選択された可能なルーティングの戦略
に基づき、前記クロスリンクおよ前記ダウンリンクにお
いて生じるリンクトラフィックの量を予測する段階、 ｂ．５．ｃ）前記将来の所定の期間の間における前記リ
ンクトラフィックの量の予測を前記クロスリンクおよび
ダウンリンクによる利用可能な容量と比較する段階、 ｂ．５．ｄ）前記将来の所定の期間の内の任意の部分の
間に、前記リンクトラフィックの量が前記クロスリンク
およびダウンリンクによって利用可能な容量を越えた
時、異なる可能なルーティングの戦略を選択する段階、 ｂ．５．ｅ）前記将来の所定の期間の間におけるリンク
トラフィックの量と前記利用可能な容量との間の比較に
よって前記リンクトラフィックの量と前記利用可能な容
量との間の最小の差が生じるまで前記段階ｂ．５．ｂ）
〜ｂ．５．ｄ）を反復する段階、そして ｂ．５．ｆ）前記段階ｂ．５．ｅ）の最後の反復に基づ
きルーティングテの戦略を指示する段階、 を具備する。

【０２０１】さらに、本明細書は衛星資源を具備するセ
ルラ通信システムを開示しており、該システムは、複数
の衛星であって、それらの内の少なくともいくつかは天
体の表面に対して移動しており、各々の衛星は少なくと
も１つの地上ターミナルとの通信を提供するための１つ
またはそれ以上の送信機および該１つまたはそれ以上の
送信機および受信機に結合され電磁エネルギを受信およ
び送信するための少なくとも２つの装置を有するもの、
制御ステーションによって前記衛星に提供され、前記衛
星を将来の所定の期間の間動作させるための個別運用計
画を含む衛星レジデントメモリであって、前記個別運用
計画は前記将来の所定の期間の間における所定の時間に
前記衛星に衛星の動作モードを変更させるもの、そして
前記衛星レジデントメモリおよび前記１つまたはそれ以
上の送信機および受信機に結合され前記衛星レジデント
メモリ内に格納された前記個別運用計画によって決定さ
れる方法により前記衛星を通る通信トラフィックにした
がって前記１つまたはそれ以上の送信機および受信機を
作動させるための衛星レジデントコントローラ、を具備
する。

【０２０２】上に述べたシステムはさらに、前記将来の
所定の期間の間における、前記近隣の衛星の間をおよび
前記衛星と前記少なくとも１つの地上ターミナルとの間
を通ることが予期される通信トラフィックおよび前記衛
星の動作の能力を予測するための少なくとも１つの制御
ステーションであって、該少なくとも１つの制御ステー
ションは前記衛星の動作能力によって課される制約内で
前記将来の所定の期間の間における前記予測された通信
トラフィックを受入れ可能に収容するのに適した各々の
衛星に対する前記個別運用計画を提供するもの、そして
前記少なくとも１つの制御ステーションに関連し前記個
別運用計画を前記衛星レジデントメモリ内に格納するた
めに前記衛星に送信するための送信機、を含む。

【０２０３】上に述べたシステムにおいて、前記衛星レ
ジデントメモリは実行計画およびタイムド更新計画を含
む個別運用計画を含み、前記タイムド更新計画は前記実
行計画を予め計画された時間に修正する。

【０２０４】すぐ上に述べたシステムにおいて、前記衛
星レジデントメモリ内の前記タイムド更新計画は前記衛
星を軌道に挿入した後に前記衛星にローディングされ
る。

【０２０５】上に述べたシステムにおいて、前記衛星レ
ジデントコントローラはさらに計画外（ｏｕｔ−ｏｆ−
ｐｌａｎ）状態の検出のために実際のトラフィック要求
に応じて各々の衛星内での個別運用計画の実行を監視
し、かつそのような計画外状態が所定のしきい値を越え
た時、そのような計画外状態の指示を前記制御ステーシ
ョンに送信するために前記１つまたはそれ以上の送信機
の１つを作動させる。

【０２０６】すぐ上において述べたシステムにおいて、
前記少なくとも１つの制御ステーションは、少なくとも
部分的に前記計画外状態を救済するように、少なくとも
前記計画外状態を報告する衛星に対し更新された運用計
画を提供する。

【０２０７】すぐ上に述べたシステムにおいて、前記少
なくとも１つの制御ステーションは初期履歴データに基
づき第１の運用計画を提供し、そして前記計画該状態は
前記将来の所定の期間の終りの前に前記計画外状態を報
告する衛星によって報告され、そして前記少なくとも１
つの制御ステーションは前記初期履歴データおよび前記
計画外状態に基づき前記将来の所定の期間の残りの間に
対し前記更新された運用計画を提供する。

【０２０８】すぐ上に述べたシステムにおいて、前記少
なくとも１つの制御ステーションは前記初期履歴デー
タ、前記計画外状態およびその時現在の時間に更新され
た（ｕｐ−ｄａｔｅｄ ｔｏ ａ ｔｈｅｎ ｃｕｒｒ
ｅｎｔ ｔｉｍｅ）新しい履歴データに基づき前記将来
の所定の期間の残りの間に対して更新された運用計画を
予測する。

【０２０９】３パラグラフ上において述べたシステムに
おいて、前記少なくとも１つの制御ステーショは前記将
来の所定の期間の始めまで初期履歴データに基づき第１
の運用計画を提供しかつ前記計画外状態は前記将来の所
定の期間の終りの前に前記計画外状態を報告する衛星に
よって報告され、そして前記少なくとも１つの制御ステ
ーションは前記初期履歴データおよび前記計画外状態に
基づき前記将来の所定の期間と異なるさらに先の期間に
対し更新された運用計画を提供する。

【０２１０】すぐ上に述べたシステムにおいて、前記少
なくとも１つの制御ステーションは前記初期履歴デー
タ、前記計画外状態およびその時現在の時間に更新され
た新しい履歴データに基づき前記将来の所定の期間と異
なるさらに先の期間に対し更新された運用計画を予測す
る。

【０２１１】上に述べたシステムにおいて、前記衛星レ
ジデントコントローラは衛星の資源のステータスおよび
衛星の機能性を判定し、かつ該ステータスおよび該衛星
の機能性を前記少なくとも１つの制御ステーションに送
信する。

【０２１２】すぐ上に述べたシステムにおいて、前記少
なくとも１つの制御ステーションは前記ステータスおよ
び前記衛星の機能性から前記個別運用計画が前記ステー
タスおよび前記衛星の機能性を報告する衛星によって実
行され続けた時将来の計画外状態がたぶん発生すること
を決定し、かつ前記制御ステーションは、前記将来の計
画外状態を少なくとも部分的に避けるように、少なくと
も前記ステータスおよび前記衛星の機能性を報告する衛
星に対し更新された運用計画を提供する。

【０２１３】上に述べたシステムにおいて、前記少なく
とも１つの制御ステーションは前記将来の所定の期間の
間に前記衛星を通る前記予測された通信トラフィックに
応答して衛星内での予期されるエネルギ消費を前記将来
の所定の期間の間における予期されるエネルギ発生と比
較し、かつ予測されるエネルギ不足が除去されるように
前記衛星に対する個別運用計画を調整する。

【０２１４】上に述べたシステムにおいて、各々の衛星
はさらに天体の表面上に１つまたはそれ以上の通信セル
を投影するために電磁エネルギを受信および送信するた
めの１つまたはそれ以上の装置を具備し、特定の衛星は
割当てられたチャネルを使用して該特定の衛星の１つま
たはそれ以上の通信セル内に位置する個々の地上ターミ
ナルと通信可能であり、かつ前記少なくとも１つの制御
ステーションは、各々の通信セルに対するチャネル割当
てが含まれているテーブルを有する各々の衛星に対する
個別運用計画を発生し、前記チャネル割当ては前記将来
の所定の期間の間における各々の通信セルに関連するセ
ルラ送信機および受信機の動作を制御する。

【０２１５】すぐ上に述べたシステムにおいて、前記衛
星はさらに複数の近隣衛星の内のいずれかと通信するた
めに電磁エネルギを受信しかつ送信するための１つまた
はそれ以上の装置を具備し、かつ各々の衛星に対する前
記個別運用計画はそれによって、前記複数の近隣の衛星
を越えるさらに他の衛星へと受け渡されることが意図さ
れたメッセージを受信する、衛星が前記さらに他の衛星
に中継されるように前記複数の近隣の衛星の内のどれに
前記メッセージを受け渡すべきかを決定することができ
る。

【０２１６】すぐ上に述べたシステムにおいて、前記少
なくとも１つの制御ステーションは各々の管理される衛
星資源を管理するための１つまたはそれ以上の運用サブ
計画を備えた個別運用計画を作成し、前記運用サブ計画
の各々は実行計画およびタイムド更新計画を含み、該タ
イムド更新計画は前記将来の所定の期間の間における予
め計画された時間において前記実行計画を修正する。

【０２１７】すぐ上において述べたシステムにおいて、
前記少なくとも１つの制御ステーションはそれによって
前記複数の近隣衛星を越えてさらに先の衛星に渡される
ことが意図された前記メッセージを受信する衛星が前記
メッセージが前記さらに先の衛星に中継されるように前
記複数の近隣衛星の内のどれに渡されるべきがを決定す
ることができる。

【０２１８】２パラグラフ上において述べたシステムに
おいて、前記少なくとも１つの制御ステーションは各々
の特定の通信セルに配置された地上ターミナルに衛星が
放送する各々の特定の通信セルの中心位置を示す地理的
情報を含むロケーション領域コードサブ計画を含む第２
の運用サブ計画を作成する。

【０２１９】３パラグラフ上において述べられたシステ
ムにおいて、前記少なくとも１つの制御ステーションは
衛星がサービスを行なう各々の特定の通信セルに対する
アクセス優先度番号を識別する情報を含むアクセス優先
度サブ計画を含む第３の運用サブ計画を作成し、前記情
報は前記衛星がサービスを行なう前記アクセス優先度番
号を持たない前記特定のセル内の地上ターミナルが前記
衛星と通信することを試みないよう決定できるように各
々の特定の通信セル内の地上ターミナルに放送される。

【０２２０】４パラグラフ上に述べたシステムにおい
て、前記少なくとも１つの制御ステーションは特定の通
信セル内の地上ターミナルが特定の衛星にアクセスする
ために使用すべき特定の衛星内の各々の通信セルに対す
るアクセスチャネル番号を識別する情報を含むアクセス
チャネルサブ計画を含む第４の運用サブ計画を作成し、
この情報は前記特定の通信セル内の地上ターミナルに放
送される。

【０２２１】５パラグラフ上に述べたシステムにおい
て、前記少なくとも１つの制御ステーションは特定の衛
星が各々の特定の通信セルをいつターンオンまたはター
ンオフするかおよび各々の特定の通信セルにおいてどの
特定のチャネルを使用すべきかを決定するために使用す
るセル作動サブ計画を含む第５の運用サブ計画を作成す
る。

【０２２２】６パラグラフ上で述べたシステムにおいて
は、前記少なくとも１つの制御ステーションは実際の動
作の間に実際のトラフィック需要に基づき特定の通信セ
ルに割当てられる付加的なチャネル割当てを含むセル付
加的チャネルサブ計画を含む第６の運用サブ計画を作成
する。

【０２２３】７パラグラフ上で述べたシステムにおいて
は、前記少なくとも１つの制御ステーションは特定の衛
星が特定の地上ターミナルとの通信を確立するために使
用する情報を含む衛星−地上ターミナルリンク割当てサ
ブ計画を含む第７の運用サブ計画を作成する。

【０２２４】８パラグラフ上で述べたシステムにおいて
は、前記少なくとも１つの制御ステーションは特定の衛
星が特定の近隣衛星と通信リンクを確立するために使用
する情報を含むクロスリンク割当てサブ計画を含む第８
の運用計画を作成する。

【０２２５】上に述べたシステムにおいては、前記少な
くとも１つの制御ステーションは総合的なシステム運用
計画を作成し、該総合的なシステム運用計画を管理され
るべき各々の衛星資源のための資源サブ計画へと解剖し
（ｐａｒｓｅｓ）、かつ資源サブ計画を各々の衛星に対
する個別運用計画に解剖する。

【０２２６】上に述べたシステムにおいては、前記少な
くとも１つの制御ステーションは総合的なシステム運用
計画を作成し、該総合的なシステム運用計画を各々の衛
星に対する衛星サブ計画へと解剖し、かつ前記衛星サブ
計画を管理されるべき各々の衛星資源に対する個別運用
計画へと解剖する。

【０２２７】さらに、本明細書は、衛星資源を有する、
天体の回りの非静止軌道（ｎｏｎ−ｇｅｏｓｙｎｃｈｒ
ｏｎｏｕｓ ｏｒｂｉｔ）に配置するための複数の衛星
の通信システムを開示しており、前記衛星資源は、個々
のセルラ無線機を含む複数の地上ターミナルとの通信を
提供するための前記衛星における１つまたはそれ以上の
送信機および受信機、前記１つまたはそれ以上の送信機
および受信機に結合され、前記衛星において電磁エネル
ギを受信および送信するための１つまたはそれ以上の装
置、別個の制御ステーションによって前記衛星に提供さ
れる個別運用計画を含む衛星レジデントメモリであっ
て、前記個別運用計画は各々の衛星を所定の将来の期間
の間動作させるためのものであり、前記個別運用計画は
前記衛星が軌道に入った後に前記衛星レジデントメモリ
にロード可能なもの、前記衛星レジデントメモリおよび
前記１つまたはそれ以上の送信機および受信機に結合さ
れ前記衛星レジデントメモリ内に格納された個別運用計
画によって決定される様式で前記衛星を通る通信トラフ
ィックにしたがって前記１つまたはそれ以上の送信機お
よび受信機を作動させるための衛星レジデントコントロ
ーラであって、前記衛星レジデントメモリ内の前記個別
運用計画は前記天体に関する衛星の軌道位置と共に変動
する前記衛星のための異なる運用または動作規則を提供
するエントリを有するテーブルを備え、前記運用または
動作規則は電磁エネルギを受信しおよび送信するための
前記装置の内の少なくとも１つのカバレージフットプリ
ント内の地上ターミナルから第１のメッセージを送信お
よび受信するために前記衛星上の送信機および受信機に
よって使用される通信チャネルパラメータを具備するも
の、を具備する。

【０２２８】上に述べたシステムにおいて、前記衛星レ
ジデントメモリ内の前記個別運用計画は各々の管理され
る衛星資源に対する資源サブ計画を具備し、前記資源サ
ブ計画の各々は実行計画およびタイムド更新計画を含
み、該タイムド更新計画は前記実行計画を予め計画され
た時間に修正する。

【０２２９】上に述べたシステムにおいて、前記衛星内
の１つまたはそれ以上の送信機および受信機は近隣の衛
星間の通信を可能にし、かつ前記衛星はさらに前記１つ
またはそれ以上の送信機および受信機に結合され電磁エ
ネルギを受信および送信するための少なくとも第２の装
置を具備し、前記衛星レジデントメモリ内の前記動作規
則は前記電磁エネルギを受信および送信するための前記
少なくとも第２の装置を使用して特定の近隣の衛星と第
２のメッセージを交換するために前記衛星上の送信機お
よび受信機によって使用されるルーティング情報を含
み、それによって非近隣衛星に向けられた第２のメッセ
ージをそのような第２のメッセージに対して予め計画さ
れたルートに沿って前記特定の近隣衛星に導く。

【０２３０】すぐ上に述べたシステムにおいて、前記別
個の制御ステーションは前記衛星に対し前記個別運用計
画を送信するために電磁エネルギを受信および送信する
ための少なくとも第３の装置を具備し、前記個別運用計
画は前記衛星の内のいずれかが前記別個の制御ステーシ
ョンと通信を確立することが可能な場合に特定の衛星内
にロード可能でありかつ前記個別運用計画は前記予め計
画されたルートに沿って前記特定の衛星に導かれる。

【０２３１】上に述べたシステムにおいて、前記カバレ
ージフットプリントは衛星によって前記天体の表面上に
投影される１つまたはそれ以上の通信セルからなる。

【０２３２】すぐ上に述べたシステムにおいて、前記衛
星レジデントメモリ内の前記動作または運用規則はさら
に前記通信セルの中心の地理的位置を前記複数の地上タ
ーミナルに放送するために衛星上の前記１つまたはそれ
以上の送信機によって使用される情報を備えている。

【０２３３】２パラグラフ上で述べたシステムにおい
て、前記複数の地上ターミナルの各々は予めアクセス優
先度値を割当てられており、該アクセス優先度値は前記
複数の地上ターミナルの各々が特定の衛星と、該特定の
衛星が前記予め割当てられたアクセス優先度値にサービ
スを行なっている場合に、通信できるようにし、かつ前
記動作規則はさらにどのアクセス優先度値に前記特定の
衛星が前記通信セルの各々の中でサービスするかを含ん
でいる。

【０２３４】３パラグラフ上で述べられたシステムにお
いて、前記衛星の通信セルは予め複数の通信チャネルが
割当てられておりかつ前記動作規則はさらに前記複数の
通信チャネルの内のどれが各々の通信セルに割当てられ
るかを含んでいる。

【０２３５】上に述べたシステムにおいて、前記衛星レ
ジデントメモリ内の前記動作規則はさらに特定の衛星と
特定の地上ターミナルとの間で通信リンクを確立するた
めに前記衛星レジデントコントローラによって使用され
る情報を含んでいる。

【０２３６】すぐ上で述べたシステムにおいて、前記衛
星レジデントコントローラによって使用される情報は前
記衛星レジデントコントローラが前記特定の地上ターミ
ナルに向けて電磁エネルギを受信および送信するために
前記１つまたはそれ以上の装置を回転させるために使用
する情報を備えている。

【０２３７】上に述べたシステムにおいて、前記別個の
制御ステーションは前記衛星に情報を送信するために電
磁エネルギを受信および送信するための少なくとも第４
の装置を具備する。

【０２３８】すぐ上で述べたシステムにおいて、前記別
個の制御ステーションは前記特定の衛星が空間的に前記
特定の衛星が前記別個の制御ステーションと通信を確立
できるように方向づけられている場合に電磁エネルギを
受信および送信するための少なくとも前記第４の装置を
使用して前記個別運用計画を前記特定の衛星に送信する
ことにより前記個別運用計画を特定の衛星に提供するこ
とができる。

【０２３９】２パラグラフ上で述べたシステムにおい
て、前記別個の制御ステーションは前記衛星のいずれか
１つが前記別個の制御ステーションと通信を確立するこ
とが可能である場合に電磁エネルギを受信および送信す
るための少なくとも前記第４の装置を使用して前記個別
運用計画を前記衛星のいずれか１つに送信することによ
り前記個別運用計画を特定の衛星に提供することがで
き、かつ該個別運用計画は近隣の衛星の予め計画された
ルートに沿って前記特定の衛星に導かれる。

【０２４０】本明細書はさらに、１つまたはそれ以上の
地上ターミナルおよび１つまたはそれ以上の衛星を具備
するセルラ通信システムを開示しており、該システムに
おいては特定の衛星が特定の地上ターミナルによって送
信されるデータに付加されたヘッダ情報を評価し、かつ
前記特定の衛星はさらに、前記ヘッダ情報に基づき、前
記データを他の衛星に導くべきかあるいは他の地上ター
ミナルに導くべきかを決定する。

【０２４１】上に述べたシステムにおいて、特定の衛星
が前記ヘッダ情報を評価して前記ヘッダ情報が特定の有
効なアクセスコードを含むか否かを判定し、それによっ
て前記ヘッダ情報が前記特定の有効なアクセスコードを
含まない場合に、前記特定の衛星が前記ヘッダ情報に付
加されたデータを他の衛星または他の地上ターミナルへ
導かないようにする。

【０２４２】上に述べたシステムにおいて、特定の衛星
が前記ヘッダ情報を評価して前記ヘッダ情報が前記特定
の衛星によって現在サービスを受けている特定のアクセ
ス優先度を含むか否かを決定し、それによって前記ヘッ
ダ情報が前記特定のアクセス優先度を含まない場合に、
前記特定の衛星が前記ヘッダ情報に付加されたデータを
他の衛星または他の地上ターミナルに導かないようにす
る。

【０２４３】

【発明の効果】したがって、本発明によれば、衛星セル
ラ通信システムの資源を人手に頼ることなくコンピュー
タにより効率よく、迅速に管理することが可能になる。

【０２４４】さらに、本発明によれば、資源分析および
管理が可能な限り自動化されるので、サービス要求の変
化に対しリアルタイムで応答可能な資源管理システムが
実現できる。この場合、自動化された管理は通信衛星の
集団および関連する地上ステーションの限られた資源の
使用を迅速に計画できる点で極めて望ましいものであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】衛星をベースとしたセルラ通信システムを概略
的に示す説明図である。

【図２】衛星をベースとしたセルラ通信システムに関連
する通信リンクを示す概略的説明図である。

【図３】本発明に係わるシステムにおいて使用される衛
星の構成を示すブロック図である。

【図４】本発明に係わるシステムにおいて使用される加
入者ユニットを示すブロック図である。

【図５】本発明に係わるシステムにおいて使用されるシ
ステム制御セグメント地上制御ステーションを示すブロ
ック図である。

【図６】本発明に係わるシステムにおいて使用されるゲ
ートウェイ地上制御ステーションを示すブロック図であ
る。

【図７】本発明に係わるシステムにおいて使用されるゲ
ートウェイのブロック図である。

【図８】本発明に係わるシステムにおいて使用されるシ
ステム制御セグメントを示すブロック図である。

【図９】本発明に係わるネットワーク資源を管理するた
めの方法を示すフローチャートである。

【図１０】本発明に係わるシステム計画要素を示す説明
的ブロック図である。

【図１１】本発明に係わるシステムの各々のシステムノ
ード内の現在の計画の実行を監視する方法を示すフロー
チャートである。

【図１２】本発明に係わるシステム制御セグメント内の
現在の計画の実行を監視するための方法を示すフローチ
ャートである。

【図１３】本発明に係わるシステム計画を発生するため
の方法を示すフローチャートである。

【図１４】本発明に係わるセル作動計画のための方法を
示すフローチャートである。

【図１５】本発明に係わるアップリンク割当てを計画す
るための方法を示すフローチャートである。

【図１６】本発明に係わるノードのルーティングを選択
するための方法を示すフローチャートである。

【図１７】本発明に係わるシステム計画実行を監視する
方法を示すフローチャートである。

【図１８】本発明に係わるシステムにおける実行テーブ
ルおよびタイムド更新コマンドテーブルを示す説明図で
ある。

【符号の説明】

１０ セルラ通信システム １２ 衛星 １４ 軌道 ２２ ゲートウェイ ２４ システム制御セグメント地上通信ステーション
（ＳＣＳ−ＧＣＳ） ２６ 加入者ユニット ２８ システム制御セグメント ３０ ゲートウェイ地上通信ステーション ４０ 加入者リンク ４２ セルラ加入者アンテナ ４４ セル ４６ フィーダリンク ４８ 制御リンク ５０ 衛星ダウンリンクアンテナ ５２ ＧＷ−ＧＣＳアップリンクアンテナ ５６ クロスリンク ５８ クロスリンクアンテナ ６０ 中継リンク ６２ 中継装置 ６４ 中継地上リンク ８０ クロスリンク送信機 ８２ クロスリンク受信機 ８４ 加入者送信機 ８６ 加入者受信機 ８８ ダウンリンク送信機 ９０ ダウンリンク受信機 ９２ 衛星レジデントコントローラ ９４ 衛星レジデントメモリ ９６ 衛星ソーラーパネル ９８ 衛星バッテリ １１０ ＳＵアンテナ １１２ ＳＵ送信機 １１４ ＳＵ受信機 １１６ 通信プロセッサ １１８ ＳＵレジデントメモリ １３０ ＳＣＳ−ＧＣＳＲＦ送受信機 １３２ ＳＣＳインタフェース １３４ ＳＣＳ−ＧＣＳレジデントメモリ １３６ ＳＣＳ−ＧＣＳレジデントプロセッサ １５０ ＧＷ−ＧＣＳＲＦ送受信機 １５２ ＧＷインタフェース １５４ ＧＷ−ＧＣＳレジデントメモリ １５６ ＧＷ−ＧＣＳレジデントプロセッサ １７０ ＧＷレジデントコントローラ １７２ ＰＳＴＮ型インタフェース １７４ ＧＷ−ＧＣＳインタフェース １７６ ＧＷレジデントメモリ １９０ ＳＣＳレジデントコントローラ １９２ ＳＣＳレジデントメモリ １９４ ＳＣＳ−ＧＣＳインタフェース

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 7605−5Ｋ Ｈ０４Ｂ 7/26 Ａ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の衛星（１２）を有する衛星セルラ
   通信システムを動作させるための衛星セルラネットワー
   ク資源管理方法であって、前記衛星のうちの少なくとも
   いくつかは天体の表面に対して移動しており、各々の衛
   星（１２）は送信機および受信機を含む通信資源を含ん
   でおり、前記衛星（１２）は複数の地上ターミナル（２
   ６）および少なくとも１つの制御ステーション（２８）
   と通信し、前記方法は、 ａ）第１のコンピュータによって、将来の所定の期間の
   間における、地上ターミナル（２６）と衛星（１２）と
   の間を通ることが予期される通信トラフィックおよび前
   記衛星（１２）の動作能力を予測する段階、 ｂ）前記予測された通信トラフィックおよび動作能力か
   ら、前記将来の所定の期間の間における前記予測された
   通信トラフィックを受け入れ可能に収容するのに適した
   前記衛星上の資源を管理するための各々の衛星に対する
   個別動作計画を決定する段階、 ｃ）各々の衛星内にそのような衛星に対する前記個別動
   作計画を送信しかつ格納する段階、そして ｄ）将来の所定の期間の間における実際の通信トラフィ
   ックの要求に応じて各々の衛星内に格納された前記個別
   動作計画にしたがって各々の衛星（１２）の送信機およ
   び受信機を作動させる段階、 を具備することを特徴とする衛星セルラネットワーク資
   源管理方法。
2. 【請求項２】 複数の衛星（１２）を有する衛星セルラ
   通信システムを動作させる方法であって、前記衛星のう
   ちの少なくともいくつかは天体の表面に対して移動して
   おり、前記複数の衛星（１２）の各々は送信機および受
   信機および前記送信機および受信機に結合され電磁エネ
   ルギを受信および送信するための１つまたはそれ以上の
   ダウンリンク装置を具備し１つまたはそれ以上の通信セ
   ルを前記天体の表面上に投影し、前記衛星（１２）は少
   なくとも１つの制御ステーション（２８）および前記複
   数の衛星（１２）と通信するために電磁エネルギを受信
   および送信するための１つまたはそれ以上のアップリン
   ク装置を有する複数の地上ターミナル（２６）と通信
   し、前記方法は、 ａ）第１のコンピュータによって、将来の所定の期間の
   間に、地上ターミナル（２６）と、衛星（１２）との間
   を通ることが予期される通信トラフィックおよび前記衛
   星（１２）の動作能力を予測する段階、 ｂ）前記予測されたトラフィックおよび衛星の動作能力
   から、前記将来の所定の期間の間に前記予測されたトラ
   フィックを受け入れ可能に収容するのに適した各々の衛
   星に対する個別動作計画を決定する段階、 ｃ）各々の衛星内にそのような衛星のための前記個別動
   作計画を送信しかつ格納する段階、そして ｄ）前記将来の所定の期間の間における実際のトラフィ
   ック要求に応じて前記格納された個別動作計画にしたが
   って前記衛星（１２）の送信機および受信機を作動させ
   る段階、 を具備することを特徴とする衛星セルラ通信システムを
   動作させる方法。
3. 【請求項３】 衛星資源を具備する、セルラ通信システ
   ムであって、前記衛星資源は、 複数の衛星（１２）であって、該衛星のうちのいくつか
   は天体の表面に対して移動しており、各々の衛星は少な
   くとも１つの地上ターミナルとの通信を提供するための
   １つまたはそれ以上の送信機および受信機を含み、かつ
   前記１つまたはそれ以上の送信機および受信機に結合さ
   れ電磁エネルギを受信および送信するための少なくとも
   ２つの装置を含むもの、 制御ステーション（２８）によって前記衛星（１２）に
   提供される将来の所定の期間の間前記衛星を動作させる
   ための個別動作計画を含む衛星レジデントメモリであっ
   て、前記個別動作計画は前記衛星に対し前記将来の所定
   の期間の間における所定の時間に衛星の動作モードを変
   更させるもの、そして前記衛星レジデントメモリおよび
   前記１つまたはそれ以上の送信機および受信機に結合さ
   れ前記衛星レジデントメモリに格納された前記個別動作
   計画によって決定される様式で前記衛星（１２）を通る
   通信トラフィックにしたがって前記１つまたはそれ以上
   の送信機および受信機を作動させるための衛星レジデン
   トコントローラ、 を含むことを特徴とするセルラ通信システム。
4. 【請求項４】 天体の周りの非静止軌道に配置するため
   の複数の衛星（１２）の通信システムであって、衛星資
   源を具備し、該衛星資源は、 個別セルラ無線機を含む複数の地上ターミナル（２６）
   との通信を提供するための前記衛星（１２）における１
   つまたはそれ以上の送信機および受信機、 前記１つまたはそれ以上の送信機および受信機に結合さ
   れ、前記衛星（１２）上で電磁エネルギを受信および送
   信するための１つまたはそれ以上の装置、 別個の制御ステーション（２８）によって前記衛星（１
   ２）に提供される個別動作計画を含む衛星レジデントメ
   モリであって、前記個別動作計画は各々の衛星を所定の
   将来の期間の間動作させるためのものであり、前記個別
   動作計画は前記衛星が軌道に配置された後に前記衛星レ
   ジデントメモリにロード可能であるもの、 前記衛星レジデントメモリおよび前記１つまたはそれ以
   上の送信機および受信機に結合され前記衛星レジデント
   メモリ内に格納された前記個別動作計画によって決定さ
   れる様式で前記衛星（１２）を通る通信トラフィックに
   したがって前記１つまたはそれ以上の送信機および受信
   機を作動させるための衛星レジデントコントローラであ
   って、前記衛星レジデントメモリ内の前記個別動作計画
   は前記天体に対する前記衛星の軌道位置によって変動す
   る前記衛星のための異なる動作規則を提供するエントリ
   を有するテーブルを備え、前記動作規則は電磁エネルギ
   を受信および送信するための前記装置の少なくとも１つ
   のカバレージフットプリント内の地上ターミナル（２
   ６）から第１のメッセージを送信および受信するために
   前記衛星上の送信機および受信機よって使用される通信
   チャネルパラメータを具備するもの、 を含むことを特徴とする天体の周りの非静止軌道に配置
   するための複数の衛星（１２）の通信システム。