特許 6596487 ネットワーク接続性、コンテンツへのアクセス、及び移動体を介する通信の提供

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6596487

(24)【登録日】2019年10月4日

(45)【発行日】2019年10月23日

(54)【発明の名称】ネットワーク接続性、コンテンツへのアクセス、及び移動体を介する通信の提供

(51)【国際特許分類】

   H04W 76/20 20180101AFI20191010BHJP

   H04W 84/06 20090101ALI20191010BHJP

   H04W 36/38 20090101ALI20191010BHJP

   H04W 16/26 20090101ALI20191010BHJP

   H04W 72/08 20090101ALI20191010BHJP

【ＦＩ】

   H04W76/20

   H04W84/06

   H04W36/38

   H04W16/26

   H04W72/08 110

【請求項の数】12

【全頁数】22

(21)【出願番号】特願2017-509747(P2017-509747)

(86)(22)【出願日】2015年9月10日

(65)【公表番号】特表2017-531365(P2017-531365A)

(43)【公表日】2017年10月19日

(86)【国際出願番号】US2015049269

(87)【国際公開番号】WO2016044032

(87)【国際公開日】20160324

【審査請求日】2018年7月30日

(31)【優先権主張番号】14/486,235

(32)【優先日】2014年9月15日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】314015767

【氏名又は名称】マイクロソフト テクノロジー ライセンシング，エルエルシー

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(74)【代理人】

【識別番号】100091214

【弁理士】

【氏名又は名称】大貫 進介

(72)【発明者】

【氏名】ホルヴィッツ，エリック

(72)【発明者】

【氏名】カプール，アシシュ

(72)【発明者】

【氏名】リウ，ジエ

(72)【発明者】

【氏名】チャンドラ，ランヴィール

【審査官】 松野 吉宏

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００１−０２５０５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００２／０００４４０１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２０００−３１５９７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００３−５０８９５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１２／０３０３８２６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２０１０／０１８９０８９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２００９−２７２９８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１３／０１２１２５７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２００６／０２１７８５１（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｂ ７／２４ − ７／２６

Ｈ０４Ｗ ４／００ − ９９／００

３ＧＰＰ ＴＳＧ ＲＡＮ ＷＧ１−４

ＳＡ ＷＧ１−４

ＣＴ ＷＧ１、４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

飛行機である移動体を介してネットワーク接続性を提供する方法であって、
第１の移動体にある第１のアップリンク装置を介して、ネットワークへの及びネットワークからのデータをルーティングするステップと、
前記第１の移動体にある第１のダウンリンク装置を介して、遠隔装置への及び遠隔装置からのデータをルーティングするステップと、
前記第１の移動体と第２の移動体との間のハンドオフ接続を確立するステップと、
ダイナミックスペクトルアクセスを通じて前記第１及び第２の移動体の飛行ルートに沿って決定した利用可能スペクトルを用いて、前記遠隔装置と前記第２の移動体の第２のダウンリンク装置との間のダウンリンクを確立するステップと、
前記ハンドオフ接続を介して、前記第１のダウンリンク装置から、前記第２のダウンリンク装置及び前記第２の移動体にある第２のアップリンク装置へ、前記遠隔装置への及び前記遠隔装置からのデータのルーティングを移行するステップと、
を有する方法。

【請求項2】

前記第１又は前記第２の移動体のうちの少なくとも１つに前記データの少なくとも一部をキャッシュするステップ、
を更に有する請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記遠隔装置に前記データの少なくとも一部をキャッシュするステップであって、前記遠隔装置は遠隔加入者装置を有する、ステップ、
を更に有する請求項１に記載の方法。

【請求項4】

前記遠隔装置において前記データの少なくとも一部をキャッシュするステップであって、前記遠隔装置は遠隔加入者と通信可能に接続される基地局を有する、ステップ、
を更に有する請求項１に記載の方法。

【請求項5】

前記基地局においてキャッシュされたデータは、後続の移動体により読み出される、請求項４に記載の方法。

【請求項6】

ネットワーク接続性を提供する移動体であって、当該移動体は飛行機であり、
前記移動体を公衆に利用可能なコンピュータネットワークに接続する、前記移動体のアップリンク装置と、
前記移動体の飛行ルートに沿う特定の区間で遠隔装置に通信可能に結合される、前記移動体のダウンリンク装置であって、前記ダウンリンク装置は、ダイナミックスペクトルアクセスを通じて前記飛行ルートに沿って決定した利用可能スペクトルをダウンリンクのために使用し、前記遠隔装置は、前記ダウンリンク装置を介して受信したデータをユーザに提供する、ダウンリンク装置と、
前記アップリンク装置及び前記ダウンリンク装置に通信可能に結合されるキャッシュストアと、
を有する移動体。

【請求項7】

前記特定の区間は、前記ダウンリンク装置の送信電力に基づく、請求項６に記載の移動体。

【請求項8】

前記ダウンリンク装置は、ＡＤＳ−Ｂ（Automatic Dependent Surveillance−Broadcast）技術を用い、前記データの少なくとも一部をルーティングし、前記データの少なくとも一部は、他のＡＤＳ−Ｂ通信とインタリーブされる、請求項６又は７に記載の移動体。

【請求項9】

前記移動体は第１の移動体であり、前記ダウンリンク装置は第１のダウンリンク装置であり、前記第１の移動体は、前記第１の移動体と第２の移動体との間のハンドオフ接続を介して第２のダウンリンク装置により前記第２の移動体に通信可能に結合され、前記データは、前記第２のダウンリンク装置を介して前記遠隔装置へルーティングされる、請求項６に記載の移動体。

【請求項10】

前記アップリンク装置及び前記ダウンリンク装置は、異なるスペクトル部分を使用し、前記アップリンク装置は、前記移動体を前記コンピュータネットワークに接続する、請求項６に記載の移動体。

【請求項11】

前記キャッシュストアは、前記ダウンリンク装置との接続が失われた後に、前記遠隔装置からのデータを格納し、前記遠隔装置からの前記格納されたデータは、第２のダウンリンク装置を通じて第２の移動体へ送信される、請求項６に記載の移動体。

【請求項12】

前記キャッシュストアは、前記公衆に利用可能なコンピュータネットワークから受信されるデータを有する、請求項６に記載の移動体。

【発明の詳細な説明】

【背景技術】

【0001】

有線ケーブル、ＤＳＬ、光ファイバ、並びに、３Ｇ／４Ｇ ＬＴＥ及びＷｉ−Ｆｉのような無線ソリューションのような様々なインターネット接続ソリューションが存在する。しかし、全世界人口の約３分の２は、未だインターネットに接続されない遠隔地域に居る。

【発明の概要】

【0002】

以下は、本願明細書に記載の幾つかの態様の基本的理解を提供するために、新規なアイデアの簡略な概要を提示する。この概要は、請求される主題の広範囲に及ぶ概略ではない。請求される主題の主要な要素を識別することも、請求される主題の範囲の輪郭を描くことも意図しない。この概要の唯一の目的は、請求される主題の幾つかの概念を後述する更なる詳細な説明の前置きとして簡略化した形式で表すことである。

【0003】

実装方法は、ネットワーク接続性を提供する移動体を提供する。移動体は、移動体を公衆に利用可能なコンピュータネットワークに接続する、移動体のアップリンク装置を有する。前記移動体は、前記移動体のルートに沿う特定の区間でリモート装置に通信可能に結合される前記移動体のダウンリンク装置を更に有する。

【0004】

前記リモート装置は、前記ダウンリンク装置を介して受信したデータをユーザに提供する。前記移動体は、前記アップリンク装置及び前記ダウンリンク装置に通信可能に結合されるキャッシュストアを有する。

【0005】

別の実装方法は、移動体を介してネットワーク接続性を提供する方法を提供する。方法は、第１の移動体にある第１のアップリンク装置を介して、ネットワークへの及びネットワークからのデータをルーティングするステップを含む。方法は、第１の移動体にある第１のダウンリンク装置を介して、遠隔装置への及び遠隔装置からのデータをルーティングするステップも含む。方法は、第１の移動体と第２の移動体との間のハンドオフ接続を確立するステップを更に有する。方法は、遠隔装置と前記第２の移動体の第２のダウンリンク装置との間のダウンリンクを確立するステップを更に有する。方法は、前記遠隔装置への及び前記遠隔装置からのデータのルーティングを、ハンドオフ接続を介して前記第１のダウンリンク装置から前記第２のダウンリンク装置及び前記第２の移動体にある第２のアップリンク装置へ移行するステップも有する。

【0006】

別の実装方法は、移動体を介してネットワーク接続性を提供する１又は複数のコンピュータ可読記憶媒体を提供する。１又は複数のコンピュータ可読記憶媒体は、プロセッサにより実行されると、前記プロセッサに、ダイナミックスペクトルアクセスにより利用可能スペクトルを決定させる、複数の命令を有する。複数の命令は、前記プロセッサに、さらに、前記利用可能スペクトルを用いて移動体のダウンリンク装置により、遠隔装置へのダウンリンクを確立させる。複数の命令は、前記プロセッサに、さらに、異なるスペクトル部分を用いて前記移動体のアップリンク装置により、公衆に利用可能なネットワークへのアップリンクを確立させる。複数の命令は、さらに、前記プロセッサに、遠隔装置へデータを送信させ及び遠隔装置からデータを受信させる。前記データは、アップリンク装置を介して前記ネットワークへ及び前記ネットワークから中継される。

【0007】

以下の説明及び添付の図面は、請求される主題の特定の説明のための態様を詳細に説明する。これらの態様は、しかしながら、新規なアイデアの原理が用いられ得る種々の方法のうちの少数を示し、及び請求される主題が全てのこのような態様及びそれらの等価物を包含することを意図している。請求される主題の他の利点及び新規な特徴は、図面と関連して検討するとき、新規なアイデアの以下の詳細な説明から明らかになる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】大規模インターネット接続性を提供するコンピューティングシステムの一例のブロック図である。

【図2A】本願明細書に記載の実装方法による、大規模インターネット接続を提供する例示的な飛行機の図である。

【図2B】本願明細書に記載の実装方法による、例示的な飛行機の接続距離及び期間の図である。

【図3】本願明細書に記載の実装方法による、２機の飛行機の間の接続の例示的な移行の図である。

【図4A】衛星を使用する例示的なアップリンクの図である。

【図4B】直接中継を使用する例示的なアップリンクの図である。

【図4C】ピアツーピア中継を使用する例示的なアップリンクの図である。

【図5】航空機を介するインターネット接続性を提供する例示的な方法の詳細な処理フロー図である。

【図6】航空機の間のダウンリンクを移行する例示的な方法の詳細な処理フロー図である。

【図7】航空機を介するインターネットアクセスを提供するために使用できる有形コンピュータ可読記憶媒体を示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

予備的事項として、図の幾つかは、機能、モジュール、特徴、要素、等として様々に表される１又は複数の構造的コンポーネントの文脈で概念を記載する。図示される様々なコンポーネントは、ソフトウェア、ハードウェア、ファームウェア、又はそれらの組合せのような任意の方法で実装できる。幾つかの実装方法では、種々のコンポーネントは、実際の実装方法において対応するコンポーネントの使用を反映する。他の実装方法では、図に示される任意の単一のコンポーネントが多数の実際のコンポーネントにより実装されても良い。図中の２以上の別個のコンポーネントの記載は、単一の実際のコンポーネントにより実行される異なる機能を反映し得る。以下に議論する図１は、図示される機能を実装するために使用できる関連する１つのシステムを詳細に示す。

【0010】

他の図は、フローチャートの形式で概念を記載する。この形式では、特定の動作が、特定の順序で実行される異なるブロックを構成するように記載される。このような実装方法は、例示的であり、非限定的である。本願明細書に記載される特定のブロックは、一緒にグループ化され、単一の動作として実行できる。特定のブロックは、複数のコンポーネントブロックに分けることができる。また、特定のブロックは、ブロックを実行する並列方法を含む、本願明細書に示される順序と異なる順序で実行できる。フローチャートに示すブロックは、ソフトウェア、ハードウェア、ファームウェア、手動処理、等により実施できる。本願明細書で使用されるとき、ハードウェアは、コンピュータシステム、ＡＳＩＣ（application specific integrated circuit）のような離散論理コンポーネント、等を含み得る。

【0011】

専門用語に関して、語句「〜よう構成される」は、任意の種類の機能が意図される動作を実行するよう構成され得る任意の方法を包含する。機能は、例えば、ソフトウェア、ハードウェア、ファームウェア、等を用いて動作を実行するよう構成され得る。用語「ロジック」は、タスクを実行する任意の機能を包含する。例えば、フローチャートに図示される各々の動作は、該動作を実行するロジックに対応する。動作は、ソフトウェア、ハードウェア、ファームウェア、等を用いて実行できる。用語「コンポーネント」、「システム」、等は、コンピュータ関連エンティティ、ハードウェア、及び実行ソフトウェア、ファームウェア、又はそれらの組合せを表しても良い。コンポーネントは、プロセッサで実行するプロセス、オブジェクト、実行ファイル、プログラム、関数、サブルーチン、コンピュータ、又はソフトウェア及びハードウェアの組合せであっても良い。用語「プロセッサ」は、コンピュータシステムの処理ユニットのようなハードウェアコンポーネントを表し得る。

【0012】

さらに、請求される主題は、開示の主題を実施するようコンピューティング装置を制御するソフトウェア、ファームウェア、ハードウェア、及び／又はそれらの任意の組合せを生成するために標準的なプログラミング及び／又は工学技術を用いて、方法、装置、又は製品として実施されても良い。用語「製品」は、本願明細書で使用されるとき、任意のコンピュータ可読装置又は媒体からアクセスかのうなコンピュータプログラムを包含することを意図する。コンピュータ可読記憶媒体は、限定ではないが、特に、磁気記憶装置、例えばハードディスク、フロッピーディスク、磁気ストリップ、光ディスク、コンパクトディスク（ＣＤ）、ＤＶＤ（digital versatile disk）、スマートカード、フラッシュメモリ装置、を含み得る。コンピュータ可読記憶媒体は、本願明細書で用いられるとき、伝搬する信号を含まない。これと対照的に、コンピュータ可読媒体、つまり非記憶媒体は、無線信号等のための伝送媒体のような通信媒体を含み得る。

【0013】

上述のように、人口の約３分の２には、現在、インターネットアクセスが欠如している。世界の大多数にインターネットを提供する際の主な障害は、遠隔コミュニティに信頼できるインフラを設定するコストである。通信塔を設置し、ケーブルを敷設し、及び電子ハブを構築することによりサービスを格納する伝統的な方法は、重荷となり、経済的及び政治的課題を伴う。

【0014】

航空機は、現在、管制塔に飛行情報を送信するために超短波（very high frequency：ＶＨＦ）を使用している。ＡＤＳ−Ｂ（Automatic dependent surveillance−broadcast）は、航空機を追跡する技術として現在使用されており、次世代航空輸送システム（Next Generation Air Transportation System：ＮｅｘｔＧｅｎ）の部分として選択されている。

【0015】

また、民間飛行機は、今日、衛星サービスを介して搭乗客にインターネット接続を提供する。

【0016】

本願明細書に記載の実装方法によると、無線ネットワークが、既存の移動体を用いて大規模コンピュータネットワーク接続性のために形成されても良い。例えば、移動体は、自動車、船舶、宇宙船、及び／又は航空機のような乗り物を含み得る。幾つかの例では、航空機は飛行機であり得る。本願明細書で使用されるとき、コンピュータネットワークは、コンピューティング装置をリンクするのに適する標準的なインターネットプロトコルを用いる相互接続されたコンピュータネットワークの地球規模システムを表す。コンピュータネットワークは、概して、本願明細書では「インターネット」として表されても良い。本願明細書で使用されるとき、所定のルート及び自身の目的を有する航空機は、主に、飛行機、旅客機及び貨物機並びに一般航空機のような民間飛行機を含む輸送サービスを提供する。航空機は、気球（air balloon）、グライダー、無人空中輸送手段（unmanned aerial vehicle：ＵＡＶ）、ヘリコプター、等も含む。航空機は、所定のルートの中を、及び輸送サービスを提供する主目的をもって、飛行するよう構成されても良い。実装方法では、遠隔インターネットユーザは、航空機又は航空機とエンドユーザとの間のデータ通信を中継する地上局への直接無線接続であり得るダウンリンクを介して、航空機に接続できる。ダウンリンクは、本願明細書で使用されるとき、データ通信機器から、加入者装置のようなデータ端末機器へ向かう接続を表す。航空機は、また、衛星、他の航空機、及び地上局を含み得るアップリンクを通じてインターネットバックボーンに接続される。本願明細書で使用されるとき、アップリンクは、データ通信機器から、インターネットバックボーンのようなネットワークコアへ向かう接続を表す。提案される代替の気球及び専用航空機ソリューションの主な欠点は、コストであり、したがって遠隔地域への拡張性である。本願明細書に記載の実装方法は、したがって、既存のインフラ、航空機、及びローカルに利用可能なスペクトルを使用する。幾つかの実装方法では、ダウンリンクは、ローカルに利用可能なスペクトルを使用するために、ダイナミックスペクトルアクセスを使用して、インターネットサービスを提供しても良い。本願明細書で使用されるように、ダイナミックスペクトルアクセスは、認可スペクトル帯域の中のスペクトルホール又は空白を使用する技術を表す。したがって、本発明の実装方法は、遠隔地域にインターネットを提供するコスト効率の良い方法を提供する。

【0017】

実装方法において、システムは、リアルタイムに動作でき、又はキャッシング及び更新に基づき得る。幾つかの例では、地上局及び／又は個人用装置は、飛行機との通信のキャッシングアプリケーションを有しても良い。さらに、幾つかの実装方法では、システムは、後に詳述するＡＤＳ−Ｂ（Automatic Dependent Surveillance−Broadcast）チャネルのような既存の通信チャネルにデータをインタリーブでき、既存のスペクトルリソースを効率的に使用する。

【0018】

図１は、大規模インターネット接続性を提供するコンピューティングシステムの一例のブロック図である。コンピューティングシステム１００は、例えば、特に、パーソナルモバイル装置、ラップトップコンピュータ、デスクトップコンピュータ、タブレットコンピュータ、コンピュータサーバ、又は飛行機コンピュータ、又は移動体にあるコンピュータ、であっても良い。コンピューティングシステム１００は、格納された命令を実行するよう適応されるプロセッサ１０２、及びプロセッサ１０２により実行可能な命令を格納するメモリ装置１０４を有しても良い。プロセッサ１０２は、シングルコアプロセッサ、マルチコアプロセッサ、コンピューティングクラスタ、又は任意の数の他の構成であり得る。メモリ装置１０４は、ランダムアクセスメモリ、読み出し専用メモリ、フラッシュメモリ、又は任意の他の適切なメモリシステムを含み得る。メモリ装置１０４は、揮発性メモリ及び不揮発性メモリを含むコンピュータ可読記憶媒体を含む。

【0019】

ＢＩＯＳ（basic input/output system）は、起動中のような、コンピュータ５０２内の要素間の情報を転送する基本ルーチンを含み、不揮発性メモリに格納される。例として、限定ではなく、不揮発性メモリは、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、プログラマブルＲＯＭ（ＰＲＯＭ）、電気的プログラマブルＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ）、電気的消去可能プログラマブルＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）、又はフラッシュメモリを含み得る。揮発性メモリは、外部キャッシュメモリとして動作するランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）を含む。例として限定ではなく、ＲＡＭは、静的ＲＡＭ（ＳＲＡＭ）、動的ＲＡＭ（ＤＲＡＭ）、同期ＤＲＡ（ＳＤＲＡＭ）、ダブルデータレートＳＤＲＡＭ（ＤＤＲ ＳＤＲＡＭ）、拡張ＳＤＲＡＭ（ＥＳＤＲＡＭ）、ＳｙｎｃｈＬｉｎｋ（商標）ＤＲＡＭ（ＳＬＤＲＡＭ）、Ｒａｍｂｕｓ（登録商標）ダイレクトＲＡＭ（ＲＤＲＡＭ）、ダイレクトＲａｍｂｕｓ（登録商標）動的ＲＡＭ（ＤＲＤＲＡＭ）、及びＲａｍｂｕｓ（登録商標）動的ＲＡＭ（ＤＲＲＡＭ）のような多くの形式で市販されている。

【0020】

プロセッサ１０２により実行される命令は、航空機を通じるインターネットトラフィックを中継するために使用できる。例えば、命令は、飛行機に、遠隔加入者とのダウンリンクを確立させ、インターネットサービスを提供させることができる。幾つかの実装方法では、命令は、データをキャッシュするために使用されても良い。本願明細書で使用されるとき、キャッシングは、遅延送信のためにデータを透過的に格納することに加えて、データを透過的に格納して、該データに対する将来の要求が早く果たされるようにする。

【0021】

プロセッサ１０２は、システムバス１０６（例えば、ＰＣＩ（登録商標）、ＰＣＩ−Ｅｘｐｒｅｓｓ（登録商標）、等）を通じて、コンピューティングシステム１００を１又は複数のＩ／Ｏ装置１１０に接続するよう適応される入力／出力（Ｉ／Ｏ）装置インタフェース１０８に接続されても良い。システムバス１０６は、メモリバス又はメモリ制御部、周辺バス若しくは外部バス、及び当業者に知られている種々の利用可能なバスアーキテクチャを用いるローカルバスを含む複数種類のバス構造のうちの任意のものであり得る。Ｉ／Ｏ装置１１０は、例えば、キーボード、ジェスチャ認識入力装置、音声認識装置、及びポインティング装置を含んでも良い。ここで、ポインティング装置は、特に、タッチパッド又はタッチスクリーンを含んでも良い。Ｉ／Ｏ装置１１０は、コンピューティング装置１００の内蔵コンポーネントであっても良く、又はコンピューティング装置１００に外部接続される装置であっても良い。

【0022】

プロセッサ１０２は、システムバス１０６を通じて、コンピューティング装置１００をディスプレイ装置１１４に接続するよう適応されるディスプレイ装置インタフェース１１２にもリンクされても良い。ディスプレイ装置１１４は、コンピューティング装置１００の内蔵コンポーネントであるディスプレイスクリーンを含んでも良い。ディスプレイ装置１１４は、特に、コンピューティング装置１００に外部接続される、コンピュータモニタ、テレビジョン、又はプロジェクタも含んでも良い。ネットワークインタフェースカード（ＮＩＣ）１１６も、コンピューティング装置１００を、システムバス１０６を通じてネットワーク（図示しない）に及び／又はアップリンク装置１１８、ダウンリンク装置１２０若しくはそれら両者を通じて遠隔装置に、接続するよう適応されても良い。本願明細書で使用されるとき、遠隔装置は、ダウンリンク装置に接続可能な基地局又は遠隔加入者装置を含み得る。遠隔加入者装置は、本願明細書で使用されるとき、コンピュータ、ゲームシステム、スマートフォン、個人用装置、等を含む。例えば、移動体は、ダウンリンク装置１２０を介して個人用装置に、及びアップリンク装置１１８を介して衛星に接続できる。幾つかの例では、ダウンリンク装置１２０は、基地局、又は加入者装置のような地上無線装置を、航空機コンピュータ１００に接続できる。幾つかの例では、以下で図４Ａ〜４Ｃに記載のように、アップリンク装置１１８は、航空機を別の航空機、衛星、又は地上局に接続でき、遠隔装置を介してユーザにインターネットアクセスを提供する。

【0023】

記憶装置１２２は、ハードドライブ、光ドライブ、ＵＳＢフラッシュドライブ、ドライブアレイ、又はそれらの任意の組合せを含み得る。記憶媒体１２２は、ダイナミックスペクトルモジュール１２４、通信モジュール１２６、及びキャッシュストア１３０と関連付けられるキャッシングモジュール１２８を有しても良い。幾つかの実装方法では、ダイナミックスペクトルモジュール１２４は、ダウンリンク及び／又はアップリンクのために使用すべきスペクトルを決定できる。例えば、ダイナミックスペクトルモジュール１２４は、特定のスペクトル部分がある場所においてアップリンクとして使用のために利用可能であること、及び異なるスペクトル部分がダウンリンクとして使用のために利用可能であることを決定できる。上述のように、世界の３分の２は、現在、インターネットアクセスを受けていない。しかしながら、アクセスの欠如している遠隔地域は、また、大量の利用可能スペクトルを有する可能性が高い。ダイナミックスペクトルモジュール１２４は、インターネットアクセスを提供するために利用可能なスペクトルを十分に活用することにより、未使用スペクトルを有する地域の利点を生かすことができる。幾つかの実装方法では、ダイナミックスペクトルモジュール１２４は、ダイナミックスペクトルアクセスを使用して、インターネットアクセスのために利用可能なスペクトルの量を増大できる。例えば、ダイナミックスペクトルモジュール１２４は、飛行機のルートに沿って利用可能スペクトルを決定し、該ルートに沿って遠隔装置にサービスを提供できる。遠隔装置は、次に、サービスをユーザに適用する。

【0024】

幾つかの実装方法では、通信モジュール１２６は、ダイナミックスペクトルモジュール１２４から利用可能スペクトルを受け、利用可能スペクトルを使用してダウンリンクを確立できる。例えば、ダウンリンク装置１２０は、航空機を、遠隔加入者の個人用装置に又は遠隔加入者に接続される基地局に、接続する。幾つかの実装方法では、通信モジュール１２６は、ダウンリンク及び／又はアップリンクとして少なくとも１つの専用スペクトル部分を使用できる。幾つかの実装方法では、通信モジュール１２６は、ダウンリンク及び／又はアップリンクとして既存の通信チャネルを使用できる。幾つかの実装方法では、通信モジュール１２６は、ダウンリンク及び／又はアップリンクとしてＡＤＳ−Ｂチャネルを使用できる。ＡＤＳ−Ｂは、現在、２つの異なるサービス「ＡＤＳ−Ｂ Ｏｕｔ」及び「ＡＤＳ−Ｂ Ｉｎ」を有する。ＡＤＳ−Ｂ Ｏｕｔは、識別情報、現在位置、高度、及び速度のような各々の航空機に関する情報を、機内送信機を通じて周期的にブロードキャストする。ＡＤＳ−Ｂ Ｉｎは、飛行情報サービスブロードキャスト（Flight Information Services−Broadcast：ＦＩＳ−Ｂ）データ、トラフィック情報サービスブロードキャスト（Traffic Information Services−Broadcast：ＴＩＳ−Ｂ）デ―タ、及び近くの航空機からの直接通信のような他のＡＤＳ−Ｂデータの、航空機による受信を提供する。ＦＩＳ−Ｂは、一方で、気象テキスト、気象グラフィック、パイロットへの注意（Notice to Airmen：ＮＯＴＡＭ）、飛行場情報放送業務（Automatic Terminal Information Service：ＡＴＩＳ）、及び同様の情報を提供する。幾つかの例では、ＡＤＳ−Ｂチャネルは、２以上のデータストリームをインタリーブすることにより、既存の通信データのために、及びインターネットサービスを提供するために、使用できる。例えば、電子メール又はメッセージングのような低帯域幅データは、上述のＡＤＳ−Ｂ通信のうちの任意のものとインタリーブできる。したがって、幾つかの例では、遠隔加入者は、専用及び／又は既存の通信チャネルの使用を通じて、少なくとも何らかのインターネットサービスを提供され得る。

【0025】

幾つかの実装方法では、通信モジュール１２６は、ダウンリンク接続を別の移動体にハンドオフできる。例えば、第１の飛行機が装置又は基地局との自身のダウンリンクを失いつつあるとき、第２の飛行機が、遠隔加入者装置又は基地局の範囲内に居る場合がある。この状況では、図３の説明で後述するように、第１の飛行機は、ダウンリンクを第２の飛行機にハンドオフできる。したがって、装置又は基地局は、中断の無いインターネットアクセスを受けることができる。

【0026】

幾つかの実装方法では、通信モジュール１２６は、指向性アンテナを操縦できる。例えば、ダウンリンク及び／又はアップリンク装置は、指向性アンテナを用いて、データを送信及び受信できる。幾つかの例では、通信モジュールは、指向性アンテナを操縦して、リンクマージンを増大できる。本願明細書で使用されるとき、リンクマージンは、無線受信機の感度（つまり、受信機が動作を停止する受信電力）と実際の受信電力との間の差を表し、デシベルの単位で測定される。可動指向性アンテナの使用は、カバレッジのより長い持続期間、及びより高い電力及びより少ない干渉のためのより狭いビーム幅を提供する。

【0027】

幾つかの実装方法では、キャッシングモジュール１２８は、後の使用のために、遠隔加入者装置又はインターネットからのデータをキャッシュできる。例えば、通信モジュール１２６は、途切れないインターネットサービスを提供するために、ダウンリンク接続をハンドオフできなくても良い。幾つかの実装方法では、キャッシングモジュール１２８は、後続の航空機が到来するとき、送信されるべきデータを一時的に格納できる。したがって、キャッシングモジュール１２８は、連続的なネットワーク接続性の欠如を解決するためにキャッシングが使用される遅延耐性ネットワーキング（delay−tolerant networking：ＤＮＴ）の形式を提供できる。幾つかの例では、キャッシングモジュール１２８は、また、頻繁に要求される又はローカルに人気のあるインターネットコンテンツを格納できる。例えば、ブログに加えてニュースサイトがキャッシュされても良い、等である。幾つかの例では、キャッシングモジュール１２８は、また、メディアコンテンツのような、より大きなデータをキャッシュできる。例えば、航空機は、飛行場で自身のローカルキャッシュストア１３０にキャッシュされたようなコンテンツを有しても良い。幾つかの例では、以下に図２Ａで説明されるように、航空機通信モジュール１２６は、基地局のキャッシュストア１３０にキャッシュされたコンテンツを転送できる。

【0028】

幾つかの例では、移動体は、自身のルートに沿って、遠隔装置に、ニュースデータのマルチキャストを送信できる。例えば、航空機は、マルチキャストを受信するために予約されている基地局に、ニュースデータをマルチキャストできる。幾つかの例では、基地局は、遠隔加入者装置による後の検索のために、ニュースデータをキャッシュできる。

【0029】

理解されるべきことに、図１のブロック図は、コンピューティングシステム１００が図１に示されるコンポーネントの全部を含むことを示すことを意図しない、むしろ、コンピューティングシステム１００は、より少数の又は図１に図示されない追加のコンポーネントを含み得る（例えば、追加のアプリケーション、追加のモジュール、追加のメモリ装置、追加のネットワークインタフェース、等）。

【0030】

さらに、ダイナミックスペクトルモジュール１２４、通信モジュール１２６、及びキャッシングモジュール１２８の機能のうちの任意のものは、部分的に又は全体的に、ハードウェアで及び／又はプロセッサ１０２に実装できる。例えば、機能は、特定用途向け集積回路により、プロセッサ１０２の中に実装されるロジックで、又は任意の他の装置で、実装できる。例えば、限定ではなく、使用できる説明のための種類のハードウェアロジックコンポーネントは、ＦＰＧＡ（Field−programmable Gate Array）、ＡＳＩＣ（Program−specific Integrated Circuit）、ＡＳＳＰ（Program−specific Standard Product）、ＳＯＣ（System−on−a−chip system）、及びＣＰＬＤ（Complex Programmable Logic Device）、等を含む。

【0031】

図２Ａは、本願明細書に記載の実装方法による、大規模インターネット接続を提供する例示的な飛行機の図である。図２Ａの構成は、概して、参照符号２００Ａにより参照される。飛行機２０２は、遠隔地域２０４に、基地局２０６を通じてダウンリンク２０８を介して接続される。飛行機２０２は、第２のダウンリンク２１２を介して、遠隔加入者装置２１０にも接続される。遠隔地域２０４及び遠隔加入者装置２１０は、線２１１により示されるように、地上に地面に配置される。飛行機２０２は、アップリンク２１６を介してインターネット２１４にも更に接続される。遠隔加入者装置２０４のグループは、基地局２０６にあるコンピュータサーバ２１８、光ファイバケーブル２２２により基地局２０６に接続されるゲームシステム２２０、及び無線接続２２６により基地局２０６に接続される２つの個人用装置２２４、を有する。飛行機は説明のための目的で使用されるが、飛行機２０２は、図１に関して上述したような任意の適切な航空機でもあり得る。

【0032】

図２Ａの図では、２つの例示的なダウンリンクが図示される。幾つかの実装方法では、移動する飛行機２０２は、基地局２０６を介して遠隔加入者にインターネットサービスを提供できる。基地局２０６は、ケーブル２２２又は無線接続２２６を介して遠隔加入者装置２２０、２２４、２２６に接続し、ダウンリンク２０８を介して飛行機２０２にデータを中継する。飛行機２０２は、次に、アップリンク２１６を通じて、インターネット２１４への及びインターネット２１４からのデータを中継する。幾つかの実装方法では、ダイナミックスペクトルモジュール１２４は、どのスペクトル部分が遠隔地域２０４で利用可能であるかを決定し、通信モジュール１２６が基地局２０６との高速ダウンリンク２０８を形成できるようにする。幾つかの実装方法では、ダイナミックスペクトルモジュール１２４は、ダイナミックスペクトルアクセスを使用して、大きなスペクトル部分が地域２０４で利用可能であることを決定できる。例えば、空白と呼ばれるスペクトル区間は、地域２０４で完全に利用可能であり得る。空白は、本願明細書で使用されるとき、サービスをブロードキャストするために割り当てられているが、ローカルで未使用であるスペクトルを表す。空白は、デジタルテレビジョンへの切り替えの結果として使用可能である極超短波（ultra−high frequency：ＵＨＦ）及び超短波（very−high frequency：ＶＨＦ）帯域を含む。通信モジュール１２６は、スペクトルの空白部分を使用して、ダウンリンク２０８を介して基地局２０６へ及び／又は基地局２０６からデータを送信し及び／又は受信できる。

【0033】

幾つかの実装方法では、基地局２０６は、図１を参照して上述したキャッシュストア１３０のようなキャッシュストアを含むコンピュータサーバ２１８を含み得る。幾つかの例では、コンピュータサーバ２１８にある図１のキャッシングモジュール１２８のようなキャッシングモジュールは、遠隔加入者装置２２０及び２２６からデータを受信し、キャッシュストア１３０に該データをキャッシュできる。基地局２０６は、飛行機２０２の通信モジュール１２６がダウンリンク２０８を確立すると、キャッシュされたデータを飛行機２０２へ送信できる。幾つかの実装方法では、基地局２０６は、ダウンリンク２０８を通じて飛行機２０２からデータを受信できる。幾つかの例では、基地局２０６は、コンピュータサーバ２１８にあるキャッシュストア１３０へ、データを送信できる。キャッシングモジュール１２８は、基地局２０６と通信して、遠隔加入者装置２２０、２２６により要求されると、キャッシュストア１３０の中のデータを提供できる。

【0034】

同様に、幾つかの実装方法では、移動する飛行機２０２は、遠隔加入者装置２１０へのダウンリンク２１２を通じて、遠隔加入者に直接にインターネットサービスを提供できる。幾つかの例では、ダイナミックスペクトルモジュール１２４は、また、遠隔加入者装置２１０の近くの利用可能スペクトルを決定できる。通信モジュール１２６は、次に、インターネットサービスを提供するために、ダウンリンク２１２を確立できる。幾つかの例では、遠隔加入者装置２１０は、ダウンリンク２１２を介してインターネットにアクセスでき、同時に、基地局は、リンク２０８を介してキャッシュされたデータをアップロードする。逆も同様である。例えば、遠隔加入者装置２１０は、遠隔加入者装置２１０にインストールできるキャッシングアプリケーションを介して、キャッシュされたデータを格納し、アップロードすることもできる。

【0035】

幾つかの実装方法では、図２Ａの飛行機２０２は、インターネットサービスを提供するために、ＡＤＳ−Ｂ技術を使用することもできる。例えば、ダイナミックスペクトルモジュール１２４は、地域２０４が僅かな又は全く利用可能スペクトルを有しないことを決定しても良い。幾つかの例では、これは、他の装置の中でも特に、無線マイクロフォンのような大きな優先度を有する認可装置による全部の利用可能な空白の使用に起因し得る。ダイナミックスペクトルモジュール１２４は、通信モジュール１２６へ、スペクトル利用可能性情報を送信できる。幾つかの実装方法では、通信モジュール１２６は、インターネットサービスを提供するために、スペクトルの専用部分を使用できる。例えば、スペクトルの一部は、飛行機の使用のために専用であっても良い。幾つかの例では、通信モジュール１２６は、ダウンリンク２０８、２１２として、ＡＤＳ−Ｂに専用のスペクトル部分を使用しても良い。幾つかの実装方法では、基地局２０６及び／又は遠隔加入者装置２１０への及び／又はそれから来るデータは、ＡＤＳ−Ｂスペクトルを用いて既存の通信とインタリーブできる。ＡＤＳ−Ｂ又は空白のような未使用スペクトルを使用するとき、システム２００Ａは、そうでなければ割り当てられないリソースを使用して、遠隔地域にインターネットアクセスをもたらすという利点を有する。

【0036】

図２Ｂは、本願明細書に記載の実装方法による、例示的な飛行機の接続距離及び期間の図である。図２Ｂの構成は、概して、参照符号２００Ｂにより参照されても良い。

【0037】

図２Ｂでは、飛行機２０２は、ダウンリンク２０８を介して基地局２０６に接続され、約１００００メートルの高さ２３２で航行している。飛行機２０２は、矢印２２８により示されるように、約３４６４１メートルの合計距離２３０の間、右から左へ秒速２５０メートルの速度で飛行している。角度２３４は、約６０度と測定される。

【0038】

２００Ｂでは、飛行機２０２により２５０ｍ／ｓの速度２２８で飛行される３４６４１メートルの距離２３０は、約１３８秒を要する。ダウンリンク２０８を介する飛行機２０２の接続期間は、したがって、約１３８秒である。幾つかの実装方法では、接続の特定の区間の距離は、したがって、飛行機２０２の接続期間も、ダウンリンク２０８の許容送信電力に部分的に基づく。例えば、ダイナミックスペクトルモジュール１２４が、ある地域におけるスペクトル部分を用いて低い干渉の可能性を決定した場合、該スペクトル部分の送信電力は、比較的大きくなり得る。高い干渉の可能性が存在する地域では、対応するスペクトルの送信電力は、干渉を防ぐために低減される。送信電力が弱いほど、接続長及び期間は短い。幾つかの実装方法では、ダイナミックスペクトルモジュール１２４は、スペクトル使用マップのようなデータを受信できる。ダイナミックスペクトルモジュール１２４は、スペクトル使用マップを使用して、ダウンリンク２０８のために使用するスペクトル部分及び送信電力を決定できる。幾つかの例では、ダウンリンクは、航空機に既にインストールされている既存の超短波（ＶＨＦ）無線を使用できる。例えば、ＶＨＦモデムは、アップリンク及びダウンリンクの両方を確立するために、航空機のアンテナのような既存のＶＨＦ通信インフラを使用するために、航空機にインストールされ得る。幾つかの実装方法では、通信モジュール１２６は、接続期間の間に、ダウンリンク２０８をハンドオフするために、他の飛行機を探しても良い。幾つかの例では、飛行トラフィックがあまり頻繁ではない場合、キャッシングモジュール１２８は、データをキャッシュストア１３０にキャッシュできる。幾つかの実装方法では、基地局２０６は、電子メール及び他のデータをキャッシュストア１３０にキャッシュする。基地局２０６は、キャッシュしたデータを、接続期間中に飛行機２０２にアップロードできる。

【0039】

図３は、本願明細書に記載の実装方法による、２機の飛行機の間の接続の例示的な移行の図である。図３に記載のような移行は、概して、参照符号３００により参照される。図３では、飛行機２０２は、ダウンリンク２０８を介して基地局２０６に接続される。飛行機２０２は、ハンドオフ接続３０４を介して飛行機３０２にも接続される。飛行機３０２は、ダウンリンク３０６を介して基地局２０６にも接続される。

【0040】

図３の図では、飛行機２０２は、基地局２０６の上空を飛んで来て、基地局２０６とのダウンリンク２０８をまさに失おうとしている。実装方法では、通信モジュール１２６は、近くの飛行機３０２とハンドオフ接続３０４を確立できる。幾つかの実装方法では、基地局２０６は、近くの飛行機３０２を選択し、この情報を飛行機２０２へ送信する。次に、飛行機２０２の通信モジュール１２６は、飛行機３０２にある通信モジュール１２６へダウンリンク情報を送信できる。幾つかの実装方法では、飛行機３０２は、基地局２０６とのダウンリンク３０６を確立できる。したがって、基地局２０６は、インターネットの途絶を僅かしか乃至全く経験しない。例えば、飛行機２０２は、ダウンリンク２０８が切断される前に、ハンドオフ接続３０４を確立できる。幾つかの実装方法では、飛行機２０２は、ダウンリンク２０８のリンク状態情報を、飛行機３０２へ送信できる。本願明細書で使用されるとき、リンク状態情報は、特に近隣ルータ及び関連ネットワークの名称、コスト又はそれまでの距離を含み得るリンク状態パケットを含む。飛行機３０２は、飛行機２０２からリンク状態情報を受信し、ダウンリンク３０６を確立できる。幾つかの実装方法では、ダウンリンク２０８は、ダウンリンク３０６へと移行される。幾つかの実装方法では、ダウンリンク２０８、３０６は、基地局２０６への同時サービスを提供できる。幾つかの例では、ダウンリンク２０８により提供されているサービスは、飛行機２０２が基地局２０２の範囲外を飛行するとき、ダウンリンク３０６により提供できる。

【0041】

図４Ａは、衛星を使用する例示的なアップリンクの図である。図４Ａのアップリンク構成は、概して、参照符号４００Ａにより参照される。図４Ａでは、飛行機２０２は、ダウンリンク２０８を介して基地局２０６に接続される。飛行機２０２は、アップリンク４０４を介して衛星４０２にも接続される。衛星４０２は、アップリンク４０８を介してアンテナ４０６に接続される。アンテナ４０６は、接続４１０を介してインターネットに接続される。

【0042】

図４Ａの図では、飛行機２０２は、ダウンリンク２０８を通じて基地局にインターネットサービスを提供している。飛行機２０２は、基地局２０６からのデータを衛星４０２へルーティングする。幾つかの実装方法では、衛星４０２は、地球の周りを回る複数の衛星のうちの１つである。飛行機２０２は、アップリンク４０２を介して、衛星４０２へ及び／又は衛星４０２から、データを受信し及び／又は送信する。構成４００Ａの利点は、アップリンク４０４を通じて信号を送信するために使用される電力が、アップリンク４０８を通じて送信するための電力より遙かに低くなり得ることである。さらに、基地局２０６は、アンテナ４０６より安価であり運用が容易である場合がある。

【0043】

図４Ｂは、直接中継を使用する例示的なアップリンクの図である。図４Ｂのアップリンク構成は、概して、参照符号４００Ｂにより参照される。図４Ｂでは、飛行機２０２は、ダウンリンク２０８を介して基地局２０６に接続される。飛行機２０２は、アップリンク４１４を介して基地局４１２にも接続される。基地局４１２は、接続４１６を介してインターネット２１４に接続される。

【0044】

図４Ｂの図では、中継点として飛行機２０２を使用して、直接中継が形成される。幾つかの実装方法では、通信モジュール１２６は、基地局２０６、４１６との２つの同時接続を確立できる。したがって、ダウンリンク２０８が基地局２０６と、アップリンクが基地局４１２と、確立される。構成４００Ｂの利点は、少ないインフラしか使用しないことである。しかしながら、構成４００Ｂにおける接続期間は、４００Ａよりも短い場合がある。

【0045】

図４Ｃは、ピアツーピア中継を使用する例示的なアップリンクの図である。図４Ｃのアップリンク構成は、概して、参照符号４００Ｃにより参照される。図４Ｃでは、飛行機２０２は、ダウンリンク２０８を介して基地局２０６に接続される。飛行機２０２は、アップリンク４２０を介して別の飛行機４１８にも接続される。第２の飛行機４１８は、アップリンク４２２を介して基地局４１２に接続される。基地局４１２は、接続４１６を介してインターネット４１２に接続される。飛行機２０２は、水平距離４２４及び垂直距離４２６だけ飛行機４１８から離れている。

【0046】

図４Ｃの図では、飛行機４１８は、飛行機２０２と基地局４１２との間でデータを中継できる。例えば、垂直距離４２６は、約２０００フィートより大きく、水平距離４２４は約２マイルより大きくなり得る。幾つかの例では、飛行機２０２は、基地局４１２との直接ダウンリンクを確立すべき範囲の外側に居る場合がある。幾つかの実装方法では、飛行機４１８は、飛行機２０２から基地局４１２へデータを中継するために使用可能な複数の航空機のうちの１つである。幾つかの例では、地上波ＴＶ放送及びＦＭラジオリンクにより使用されるスペクトルのような未使用スペクトルが使用できる。米国では、このような使用のための利用可能スペクトルの量は、約３５０メガヘルツである。幾つかの例では、利用可能スペクトルは、いつでも、届く距離に居る飛行機のために排他的スペクトル使用のために、飛行機の間で分割できる。幾つかの例では、飛行機は、飛行機の間の通信のために周波数分割二重（frequency−division duplexing：ＦＤＤ）も使用できる。本願明細書で使用されるとき、ＦＤＤは、異なる搬送波周波数における送信機及び受信機の動作を表す。

【0047】

図５は、民間航空機を介するインターネット接続性を提供する例示的な方法の詳細な処理フロー図である。図５の方法は、概して、参照符号５００により参照される。

【0048】

ブロック５０２で、ダイナミックスペクトルモジュール１２４は、アップリンク及びダウンリンクのために使用すべき利用可能スペクトルを決定する。上述のように、利用可能スペクトルは、ＵＨＦ及びＶＨＦ帯域を含む空白、並びにＡＤＳ−Ｂのような既存の通信チャネルを有し得る。幾つかの例では、ダイナミックスペクトルモジュール１２４は、ローカル情報及び外部ソースからの情報に基づくチャネル発見を通じて、利用可能スペクトルを決定できる。例えば、ダイナミックスペクトルモジュール１２４は、線形に連続するチャネルの存在について、スペクトルの中のスペクトルユニットを調べることができる。幾つかの例では、ダイナミックスペクトルモジュール１２４は、線形に連続するスペクトルユニットの中の１又は複数のスペクトルユニットに渡り、スタガ（staggered）方式で、スキップして、チャネルの存在について、スペクトルの中のスペクトルユニットを調べることができる。スキップは、先ず最大クラス幅から開始し、クラス幅毎に、チャネルの存在について、利用可能スペクトルを調べるために実行できる。幾つかの例では、ダイナミックスペクトルモジュール１２４は、リモート又はローカル地理位置情報サービスから空白情報を受信し、受信した空白情報から、ルートに沿って使用すべき利用可能スペクトルを決定できる。例えば、所与の場所の空白情報は、テレビジョン送信パラメータ、高度データ、及び任意の動作無線マイクロフォンに関して受信された情報に基づき、地理位置情報サービスにより計算できる。幾つかの実装方法では、ダイナミックスペクトルモジュール１２４は、受信した空白情報を用いて、どのスペクトルを飛行ルートに沿ってダウンリンク及び／又はアップリンクのために使用すべきかを決定できる。

【0049】

ブロック５０４で、ダイナミックスペクトルモジュール１２４は、アップリンクの送信電力を決定し、移動体をインターネット接続に接続できる。上述のように、幾つかの例では、アップリンクは、航空機を別の航空機、衛星、又は基地局に接続して、該航空機をインターネットに接続できる。幾つかの例では、ダイナミックスペクトルモジュール１２４は、アップリンクの距離に基づき、送信電力を選択できる。例えば、ダイナミックスペクトルモジュール１２４は、２つの装置を効率的に接続し得る送信電力を決定できる。幾つかの例では、ダイナミックスペクトルモジュール１２４は、送信電力を決定するときに、スペクトル干渉も考慮できる。

【0050】

ブロック５０６で、ダイナミックスペクトルモジュール１２４は、ダウンリンクの送信電力を決定し、ダウンリンクを介して遠隔加入者を移動体に接続できる。幾つかの実装方法では、遠隔加入者は、ダウンリンクを介して移動体に接続される基地局に接続できる。幾つかの実装方法では、遠隔加入者は、遠隔加入者装置と移動体との間のダウンリンクにより、直接接続できる。幾つかの例では、所与の場所における利用可能スペクトルは、移動体の所与の経路に沿って大幅に変化し得る。したがって、幾つかの実装方法では、ダイナミックスペクトルモジュール１２４は、既に使用中のスペクトル部分との干渉を生じない送信電力を決定できる。例えば、あるチャネルは、特定の基地局で利用可能であるが、該基地局の近くにある地域では使用中である場合がある。ダイナミックスペクトルモジュール１２４は、近隣の使用との干渉が防がれるように、チャネルを使用するときの送信電力を制限できる。

【0051】

ブロック５０８で、通信モジュール１２６は、遠隔装置にインターネット接続を提供する。実装方法では、ダウンリンク及びアップリンクの両方が確立されるとき、遠隔加入者は、遠隔装置を介してインターネットサービスを受けることができる。上述のように、幾つかの実装方法では、航空機は、接続された遠隔加入者にサービスを中継可能な基地局に、インターネットサービスを提供できる。幾つかの例では、インターネット接続は、数分間継続し及び／又は１日のうちに何回か利用可能であり得る。幾つかの例では、インターネット接続は、遠隔加入者が僅かしか又は全くパケット損失を経験しないように、連続的であり得る。例えば、通信モジュール１２２は、以下にブロック５１０で議論するように、接続を移行できる。幾つかの例では、ＶｏＩＰ通信のような遅延に敏感なアプリケーションは、連続インターネット接続性の所定の時間の間、使用できる。

【0052】

ブロック５１０で、通信モジュール１２２は、ダウンリンクを、第２の移動体の第２のダウンリンクに移行できる。図３で議論したように、幾つかの実装方法では、２機の飛行機が基地局２０６の範囲内に居る間に、ダウンリンク２０８のリンク状態情報は、第２の飛行機３０２のダウンリンク３０６に移行できる。ハンドオフ接続を通じてダウンリンクを移行することにより、航空交通量のあまり多くない地域でも、連続インターネット接続が可能である。

【0053】

ブロック５１２で、キャッシングモジュール１２８は、各々の移動体にあるコンテンツをキャッシュできる。幾つかの実装方法では、キャッシングモジュール１２８は、航空機コンピュータ１００に、例えばキャッシュストア１３０であり得る。例えば、キャッシュストア１３０は、コンテンツの中でも特に、電子メール、一般的にアクセスされるウェブコンテンツ、一般的な検索結果、及び広告のようなインターネットコンテンツを有し得る。対応するユーザクエリは、インターネットを検索するのではなく、キャッシングモジュール１２８により直接回答できる。幾つかの実装方法では、キャッシングモジュール１２８は、また、航空機が飛行場にいる間に、大容量メディアファイルのようなコンテンツをキャッシュできる。幾つかの例では、航空機は、ダウンリンクを通じて遠隔加入者に接続され得るが、そのときにはインターネットに接続されない。実装方法では、キャッシングモジュール１２４は、遠隔加入者から、電子メール、ブログ更新、又はソーシャルメディアのようなデータをキャッシュストア１３０にキャッシュできる。幾つかの例では、キャッシュストア１３０の中のデータは、遠隔加入者のセキュリティ及びプライバシの目的で暗号化できる。

【0054】

ブロック５１４で、キャッシングモジュール１２８は、遠隔加入者及び移動体の両方に通信可能に接続される基地局にコンテンツをキャッシュできる。幾つかの例では、キャッシングモジュール１２８は、基地局に接続される遠隔加入者により要求されるデータの人気を匿名で決定できる。幾つかの実装方法では、キャッシングモジュール１２８は、所定の時間量の間、人気のあるデータをキャッシュストアにキャッシュできる。幾つかの例では、基地局は、一様でない航空交通量を有する地域に存在しても良い。幾つかの実装方法では、キャッシングモジュール１２８は、将来の提出のために、遠隔加入者からのデータをキャッシュできる。例えば、電子メール、ブログ更新、及びソーシャルメディアは、キャッシュストアにセキュアに格納され、次の利用可能な航空機が到来するとき、又は遠隔加入者装置が基地局の範囲内にやって来るとき、インターネットにアップロードできる。

【0055】

ブロック５１６で、キャッシングモジュール１２８は、キャッシングアプリケーションにより遠隔加入者装置にコンテンツをキャッシュできる。幾つかの例では、遠隔加入者装置は、インターネットサービスを受けるために利用可能な基地局又は飛行機を有しなくても良い。幾つかの実装方法では、キャッシングモジュール１２８は、遠隔加入者装置にインストールされるアプリケーションの部分であり得る。例えば、キャッシングモジュール１２８は、電子メール又はソーシャルメディアのようなユーザコンテンツを、遠隔加入者装置に作成されるキャッシュストア１３０にキャッシュできる。

【0056】

図５の処理フロー図は、方法５００の動作が任意の特定の順序で実行されること、又は方法５００の動作の全部が全ての場合に含まれることを示すことを意図しない。例えば、一定した航空交通量では、コンテンツをキャッシュするためのブロック５１２−５１６は実行されなくても良い。幾つかの例では、遠隔地域の航空交通量は、ブロック５１０を実行するための十分な航空機を有しない場合がある。例えば、遠隔加入者装置又は基地局は、範囲内に同時に２機の航空機には遭遇しない可能性がある。さらに、任意の数の追加動作が、特定のアプリケーションに依存して、方法５００に含まれ得る。

【0057】

図６は、航空機の間のダウンリンクを移行する例示的な方法の詳細な処理フロー図である。図６の方法は、概して、参照符号６００により参照される。

【0058】

ブロック６０２で、通信モジュール１２０は、第１の移動体にある第１のアップリンク装置を介して、ネットワークへの及びネットワークからのデータをルーティングする。幾つかの実装方法では、移動体は航空機であり得る。例えば、移動体は飛行機であり得る。実装方法では、アップリンクは、図４Ａのような衛星、図４Ｂのような基地局、及び／又は図４Ｃのような別の航空機であり得る。幾つかの実装方法では、インターネットのようなネットワークへの接続は、連続的であり得る。幾つかの実装方法では、ネットワークへの接続は、断続的であり得る。

【0059】

ブロック６０４で、通信モジュール１２０は、第１の移動体にある第１のダウンリンク装置を介して、遠隔加入者装置又は基地局への及びそれらからのデータをルーティングする。上述のように、第１のダウンリンク装置は、遠隔加入者装置に、又は遠隔加入者装置へ及びそれからデータを中継する基地局に直接接続できる。

【0060】

ブロック６０６で、通信モジュール１２０は、第１の移動体と第２の移動体との間のハンドオフ接続を確立する。幾つかの実装方法では、ダイナミックスペクトルモジュールは、無線−無線通信のために使用すべき利用可能スペクトル部分を決定できる。通信モジュールは、ハンドオフ接続のための利用可能スペクトルの一部を使用できる。

【0061】

ブロック６０８で、通信モジュール１２０は、遠隔加入者装置又は基地局と第２の移動体にある第２のダウンリンク装置との間のダウンリンクを確立する。幾つかの例では、第１の航空機の通信モジュール１２０は、遠隔加入者装置又は基地局に、第２の航空機の位置及び第２のダウンリンクのために使用すべきスペクトル部分のような、第２の航空機に関する情報を提供する。幾つかの実装方法では、第２の航空機の通信モジュール１２０は、遠隔加入者装置又は基地局との第２のダウンリンクを確立できる。

【0062】

ブロック６１０で、通信モジュール１２６は、遠隔装置へ及び遠隔装置からのデータのルーティングを、ハンドオフ接続を介して第１のダウンリンク装置から第２の移動体にある第２のダウンリンク装置及び第２のアップリンク装置へ移行する。幾つかの実装方法では、リンク状態情報は、第１の移動体から第２の移動体に渡される。例えば、第１の航空機にある通信モジュール１２０は、遠隔装置への及び遠隔装置からのデータのルーティングを移行するために、リンク状態情報を、第２の航空機にある通信モジュール１２０へ送信できる。

【0063】

図６の処理フロー図は、方法６００の動作が任意の特定の順序で実行されること、又は方法６００の動作の全部が全ての場合に含まれることを示すことを意図しない。さらに、任意の数の追加動作が、特定のアプリケーションに依存して、方法６００に含まれ得る。

【0064】

図７は、移動体を介するインターネットアクセスを提供するために使用できる有形コンピュータ可読記憶媒体を示すブロック図である。有形コンピュータ可読記憶媒体７００は、コンピュータバス７０４を介してプロセッサ７０２によりアクセスされても良い。さらに、有形コンピュータ可読記憶媒体７００は、プロセッサ７０２に、本発明の方法を実行するよう指示するためのコードを有しても良い。例えば、方法５００及び６００は、プロセッサ７０２により実行できる。

【0065】

本願明細書で議論する種々のソフトウェアコンポーネントは、図７に示すような有形コンピュータ可読記憶媒体７００に格納されても良い。例えば、有形コンピュータ可読記憶媒体７００は、ダイナミックスペクトルモジュール７０６、通信モジュール７０８、及びキャッシングモジュール７１０を有し得る。幾つかの実装方法では、ダイナミックスペクトルモジュール７０６は、プロセッサに、ダイナミックスペクトルアクセスを使用して利用可能スペクトル部分を決定させることができる。例えば、利用可能スペクトルは、空白の一部又はＡＤＳ−Ｂ通信チャネルであり得る。幾つかの例では、ダイナミックスペクトルモジュール７０６は、プロセッサに、送信電力を決定させることもできる。例えば、ダイナミックスペクトルモジュール７０６は、送信電力を決定するときに、スペクトル部分の前から存在する使用も考慮できる。実装方法では、通信モジュール７０８は、プロセッサに、利用可能スペクトルを用いてダウンリンクを確立させることができる。実装方法では、通信モジュール７０８は、プロセッサに、遠隔加入者へデータを送信させ及び遠隔加入者からデータを受信させ、該データをアップリンクを介して公衆に利用可能なネットワークへ及びそれから中継させることができる。例えば、アップリンクは、図４Ａ〜４Ｃの４００Ａ、４００Ｂ、又は４００Ｃにおけるように構成され得る。幾つかの実装方法では、キャッシングモジュール７１０は、プロセッサに、後の送信又は検索のために、データの少なくとも一部をキャッシュさせることができる。幾つかの実装方法では、通信モジュール７０８は、プロセッサに、ダウンリンクを第２の移動する航空機に移行させることができる。幾つかの実装方法では、通信モジュール７０８は、プロセッサに、指向性アンテナを操舵させることができる。幾つかの実装方法では、キャッシングモジュール７０８は、プロセッサに、データの少なくとも一部を既存のＡＤＳ−Ｂ通信とインタリーブさせることができる。

【0066】

理解されるべきことに、特定のアプリケーションに依存して、図７に示されない任意の数の追加のソフトウェアコンポーネントが、有形コンピュータ可読記憶媒体７００に含まれ得る。本発明の主題は構造的特徴及び／又は方法に特有の言葉で記載されたが、本発明の主題は、特許請求の範囲に定められる上述の特定の構造的特徴又は方法に限定されないことが理解されるべきである。むしろ、上述の特定の構造的特徴及び方法は、特許請求の範囲の実施の例示的形態として開示されたものである。

【0067】

＜例１＞
移動体の一例が提供される。例示的な移動体は、前記移動体を公衆に利用可能なコンピュータネットワークに接続する、前記移動体のアップリンク装置を有する。前記例示的な移動体は、前記移動体のルートに沿う特定の区間でリモート装置に通信可能に結合される前記移動体のダウンリンク装置を更に有する。前記リモート装置は、前記ダウンリンク装置を介して受信したデータをユーザに提供する。前記例示的な移動体は、前記アップリンク装置及び前記ダウンリンク装置に通信可能に結合されるキャッシュストアを更に有する。

【0068】

幾つかの実装方法では、例示的な移動体は航空機であり得る。幾つかの実装方法では、例示的な移動体は飛行機であり得る。幾つかの実装方法では、前記特定の区間は、前記ダウンリンク装置の送信電力に少なくとも部分的に基づき得る。幾つかの実装方法では、前記ダウンリンク装置は、ＡＤＳ−Ｂ（Automatic Dependent Surveillance−Broadcast）技術を用いることができ、前記データの少なくとも一部をルーティングし、前記データの少なくとも一部は、他のＡＤＳ−Ｂ通信とインタリーブすることができる。幾つかの実装方法では、前記ダウンリンク装置は、ダイナミックスペクトルアクセスを通じて決定されるスペクトル部分を使用できる。幾つかの実装方法では、例示的な移動体は、第１の移動体であり、前記ダウンリンク装置は第１のダウンリンク装置であり得る。前記第１の移動体は、前記第１の移動体と第２の移動体との間のハンドオフ接続により、第２のダウンリンク装置を有する前記第２の移動体に通信可能に結合され得る。前記データは、前記第２のダウンリンク装置を介して前記遠隔装置にルーティングされ得る。幾つかの実装方法では、前記アップリンク装置及び前記ダウンリンク装置は、異なるスペクトル部分を使用でき、前記アップリンク装置は、前記移動体を前記コンピュータネットワークに接続できる。幾つかの実装方法では、前記キャッシュストアは、前記ダウンリンク装置との接続が失われた後に、前記遠隔加入者からのデータを格納できる。前記遠隔加入者からの前記格納されたデータは、第２のダウンリンク装置を通じて第２の移動体へ送信され得る。幾つかの実装方法では、キャッシュストアは、公衆に利用可能なコンピュータネットワークから受信したデータを含むことができる。

【0069】

＜例２＞
方法の一例がここに記載される。例示的な方法は、第１の移動体にある第１のアップリンク装置を介して、ネットワークへの及びネットワークからのデータをルーティングするステップを有する。例示的な方法は、第１の移動体にある第１のダウンリンク装置を介して、遠隔装置への及び遠隔装置からのデータをルーティングするステップを有する。例示的な方法は、第１の移動体と第２の移動体との間のハンドオフ接続を確立するステップを有する。例示的な方法は、遠隔装置と前記第２の移動体の第２のダウンリンク装置との間のダウンリンクを確立するステップを有する。例示的な方法は、前記遠隔装置への及び前記遠隔装置からのデータのルーティングを、ハンドオフ接続を介して前記第１のダウンリンク装置から前記第２のダウンリンク装置及び前記第２の移動体にある第２のアップリンク装置へ移行するステップを有する。

【0070】

幾つかの実装方法では、前記第１及び第２の移動体は航空機であり得る。幾つかの実装方法では、前記第１及び第２の移動体は飛行機であり得る。幾つかの実装方法では、例示的な方法は、ダイナミックスペクトルアクセスを用いて前記第１及び前記第２のダウンリンク装置により使用されるべきスペクトル部分を決定するステップを更に有し得る。幾つかの実装方法では、例示的な方法は、前記第１の又は前記第２の移動体のうちの少なくとも１つに前記データの少なくとも一部をキャッシュするステップ、を有し得る。幾つかの実装方法では、例示的な方法は、前記遠隔装置に前記データの少なくとも一部をキャッシュするステップを有し得る。前記遠隔装置は、遠隔加入者装置であり得る。幾つかの実装方法では、例示的な方法は、前記遠隔装置において前記データの少なくとも一部をキャッシュするステップを有し得る。前記遠隔装置は、遠隔加入者に通信可能に接続される基地局でもあり得る。幾つかの実装方法では、前記基地局においてキャッシュされたデータは、後続の移動体により読み出され得る。

【0071】

＜例３＞
１又は複数のコンピュータ可読記憶媒体の一例がここに記載される。例示的な１又は複数のコンピュータ可読記憶媒体は、プロセッサにより実行されると、前記プロセッサに、ダイナミックスペクトルアクセスにより利用可能スペクトルを決定させる、複数の命令を有する。例示的なコンピュータ可読記憶媒体は、前記利用可能スペクトルを用いて移動体のダウンリンク装置により、遠隔装置へのダウンリンクを確立するための命令を有する。例示的なコンピュータ可読記憶媒体は、異なるスペクトル部分を用いて前記移動体のアップリンク装置により、公衆に利用可能なネットワークへのアップリンクを確立するための命令を有する。例示的なコンピュータ可読記憶媒体は、遠隔装置へデータを送信し及び遠隔装置からデータを受信するための命令を含み、前記データは、前記アップリンク装置を介して前記ネットワークへ及び前記ネットワークから中継される。

【0072】

幾つかの実装方法では、前記移動体は航空機であり得る。幾つかの実装方法では、例示的な前記移動体は飛行機であり得る。幾つかの実装方法では、例示的なコンピュータ可読記憶媒体は、後の送信又は検索のために、前記移動体にあるキャッシュストアに、前記データの少なくとも一部をキャッシュするための命令を有し得る。幾つかの実装方法では、例示的なコンピュータ可読記憶媒体は、第２の移動体のダウンリンク装置に、前記ダウンリンクを移行するための命令を有し得る。幾つかの実装方法では、例示的なコンピュータ可読記憶媒体は、前記ダウンリンク装置の指向性アンテナを操舵するための命令を有し得る。幾つかの実装方法では、例示的なコンピュータ可読記憶媒体は、前記データの少なくとも一部をＡＤＳ−Ｂ通信とインタリーブするための命令を有し得る。

【0073】

＜例４＞
装置の一例が提供される。例示的な装置は、前記装置を、公衆に利用可能なコンピュータネットワークに接続する手段を有する。例示的な装置は、前記装置のルートに沿う特定の区間において遠隔装置に通信可能に結合し及び前記公衆に利用可能なコンピュータネットワークから受信したデータをユーザに提供する手段を有する。例示的な装置は、データをキャッシュする手段を有する。

【0074】

幾つかの実装方法では、例示的な装置は航空機であり得る。幾つかの実装方法では、例示的な装置は飛行機であり得る。幾つかの実装方法では、前記特定の区間は、前記ダウンリンク装置の送信電力に少なくとも部分的に基づき得る。幾つかの実装方法では、遠隔装置に通信可能に結合する手段は、ＡＤＳ−Ｂ（Automatic Dependent Surveillance−Broadcast）技術を用いて、前記データの少なくとも一部をルーティングでき、前記データの少なくとも一部は、他のＡＤＳ−Ｂ通信とインタリーブされ得る。幾つかの実装方法では、遠隔装置に通信可能に結合する手段は、ダイナミックスペクトルアクセスを通じて決定されるスペクトル部分を使用できる。幾つかの実装方法では、例示的な装置は、移動体に通信可能に結合する手段を有し得る。移動体は、遠隔装置へデータをルーティングする手段を有し得る。幾つかの実装方法では、前記装置を公衆に利用可能なネットワークに接続する手段、及び遠隔装置に通信可能に接続する手段は、異なるスペクトル部分を使用できる。幾つかの実装方法では、データをキャッシュする手段は、前記ダウンリンク装置との接続が失われた後に、前記遠隔加入者からのデータを格納できる。幾つかの実装方法では、データをキャッシュする手段は、公衆に利用可能なコンピュータネットワークから受信したデータを含むことができる。

【0075】

以上に記載された内容は、請求される主題の例を含む。もちろん、請求される主題を説明する目的でコンポーネント又は方法の全ての考えられる組合せを記載することは不可能である。しかし、当業者は、請求される主題の多くの更なる組合せ及び置換が可能であることを理解するだろう。したがって、請求される主題は、添付の請求項の精神及び範囲内に含まれる全てのこのような代替、変更、変形を包含することを意図する。

【0076】

特に、上述のコンポーネント、装置、回路、システム等により実行される種々の機能に関し、このようなコンポーネントを記載するために使用される用語（「手段」についての言及を含む）は、特に示されない限り、例え本願明細書で示された請求される主題の例示的な態様の中の機能を実行する開示の構造と構造的に等化でなくても、記載のコンポーネントの特定の機能を実行する任意のコンポーネント、例えば機能的等価物、に対応することが意図される。これに関し、新規なアイデアは、システム、及び請求される主題の種々の方法の動作及びイベントを実行するためのコンピュータ実行可能命令を有するコンピュータ可読記憶媒体も含むことが更に理解される。

【0077】

請求される主題、例えば、アプリケーション及びサービスが本願明細書に記載の技術を使用できるようにする、適切なＡＰＩ、ツールキット、ドライバコード、オペレーティングシステム、制御、独立型又はダウンロード可能ソフトウェアオブジェクト、等を実装する複数の方法が存在する。請求される主題は、ＡＰＩ（又は他のソフトウェアオブジェクト）の観点からの、及び本願明細書で説明する技術に従い動作するソフトウェア又はハードウェアの観点からの、使用を想定する。したがって、本願明細書に記載の請求される主題の種々の実装は、完全にハードウェアである、部分的にハードウェアである、及び部分的にソフトウェアである、並びにソフトウェアである態様を有し得る。

【0078】

前述のシステムは、幾つかのコンポーネントの間の相互作用に関して記載されている。このようなシステム及びコンポーネントは、これらのコンポーネント又は専用サブコンポーネント、専用コンポーネント又はサブコンポーネントの一部、及び追加コンポーネントを含み得ること、及び前述の様々な置換及び組合せに従うことが理解できる。サブコンポーネントは、親コンポーネント（階層構造）の中に含まれるのではなく、他のコンポーネントに通信可能に結合されるコンポーネントとしても実装できる。

【0079】

さらに、１又は複数のコンポーネントは、単一のコンポーネントに結合されて集約機能を提供し、又は幾つかの別個のサブコンポーネントに分割されても良い。また、管理層のような任意の１又は複数の中間層が設けられて、統合機能を提供するために、このようなサブコンポーネントに通信可能に結合されても良い。本願明細書に記載の任意のコンポーネントは、さらに、本願明細書に具体的に記載されないが当業者に一般に知られている１又は複数の他のコンポーネントと相互作用しても良い。

【0080】

さらに、請求される主題の特定の特徴が幾つかの実装のうちの１つに関して開示される場合があるが、このような特徴は、任意の所与の又は特定の用途のために望ましく有利な場合には、他の実装の１又は複数の他の特徴又は態様と組み合わせられても良い。さらに、用語「含む（include、including）」、「有する（have、has、contain）」、これらの他の変形、及び他の同様の言葉が詳細な説明又は請求項において使用される限り、このような用語は、人の追加若しくは他の要素を排除しないで広義の変化として用語「有する（comprising）」と同様に包含を意図する。

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図4C】

【図5】

【図6】

【図7】