特開 2024-83800 衛星プラットフォーム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024083800

(43)【公開日】2024-06-24

(54)【発明の名称】衛星プラットフォーム

(51)【国際特許分類】

   B64G 1/10 20060101AFI20240617BHJP

   B64G 3/00 20060101ALI20240617BHJP

   B64G 1/66 20060101ALI20240617BHJP

【ＦＩ】

B64G1/10 600

B64G3/00

B64G1/66 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022197828

(22)【出願日】2022-12-12

(71)【出願人】

【識別番号】000004237

【氏名又は名称】日本電気株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100124811

【弁理士】

【氏名又は名称】馬場 資博

(74)【代理人】

【識別番号】100088959

【弁理士】

【氏名又は名称】境 廣巳

(74)【代理人】

【識別番号】100097157

【弁理士】

【氏名又は名称】桂木 雄二

(74)【代理人】

【識別番号】100187724

【弁理士】

【氏名又は名称】唐鎌 睦

(72)【発明者】

【氏名】樋口 淳一

(72)【発明者】

【氏名】三好 弘晃

(72)【発明者】

【氏名】伊東 俊治

(72)【発明者】

【氏名】飛鷹 洋一

(72)【発明者】

【氏名】小石 高裕

(72)【発明者】

【氏名】大貫 崇

(57)【要約】

【課題】ミッション機器を搭載する衛星の小型化、低コスト化等が困難になること。
【解決手段】第１の衛星は、第１のホスト側ブリッジと、第１のホスト側ブリッジを介してネットワークに接続される第１のホストと、を搭載する。第２の衛星は、第１のＩ／Ｏ側ブリッジと、第１のＩ／Ｏ側ブリッジを介して前記ネットワークに接続される第１のＩ／Ｏデバイスと、を搭載する。管理装置は、情報処理装置の構成要求に従い、少なくとも第１の衛星の一つに搭載された第１のホストと、少なくとも第２の衛星の一つに搭載された第１のＩ／Ｏデバイスとを、選択し、選択された第１のホストに接続された第１のホスト側ブリッジおよび選択された第１のＩ／Ｏデバイスに接続された第１のＩ／Ｏ側ブリッジを仮想的なコンピュータ内部バスとする情報処理装置を形成する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１のホスト側ブリッジと、前記第１のホスト側ブリッジを介してネットワークに接続される第１のホストと、を搭載する１以上の第１の衛星と、
第１のＩ／Ｏ側ブリッジと、前記第１のＩ／Ｏ側ブリッジを介して前記ネットワークに接続される第１のＩ／Ｏデバイスと、を搭載する１以上の第２の衛星と、
情報処理装置の構成要求に従い、少なくとも前記第１の衛星の一つに搭載された前記第１のホストと、少なくとも前記第２の衛星の一つに搭載された前記第１のＩ／Ｏデバイスとを、選択し、前記選択された前記第１のホストに接続された前記第１のホスト側ブリッジおよび前記選択された前記第１のＩ／Ｏデバイスに接続された前記第１のＩ／Ｏ側ブリッジを仮想的なコンピュータ内部バスとする情報処理装置を形成する管理装置と、
を備える衛星プラットフォーム。

【請求項2】

第２のホスト側ブリッジと、前記第２のホスト側ブリッジを介して前記ネットワークに接続される第２のホストと、第２のＩ／Ｏ側ブリッジと、前記第２のＩ／Ｏ側ブリッジを介して前記ネットワークに接続される第２のＩ／Ｏデバイスと、を搭載する１以上の第３の衛星を、さらに備え、
前記管理装置は、前記情報処理装置の構成要求に従い、少なくとも前記第１の衛星または前記第３の衛星の一つに搭載された前記第１のホストまたは第２のホストと、少なくとも前記第２の衛星または前記第３の衛星の一つに搭載された前記第１のＩ／Ｏデバイスまたは前記第２のＩ／Ｏデバイスとを、選択し、前記選択された前記第１のホストまたは前記第２のホストに接続された前記第１のホスト側ブリッジまたは前記第２のホスト側ブリッジ、および、前記選択された前記第１のＩ／Ｏデバイスまたは前記第２のＩ／Ｏデバイスに接続された前記第１のＩ／Ｏ側ブリッジまたは前記第２のＩ／Ｏ側ブリッジを、仮想的なコンピュータ内部バスとする情報処理装置を形成する、
請求項１に記載の衛星プラットフォーム。

【請求項3】

前記管理装置は、前記第３の衛星に搭載されている前記第２のホストまたは前記第２のホスト側ブリッジが障害状態となったことにより、正常状態の前記第２のホストおよび前記第２のホスト側ブリッジの組が１つも存在しなくなった前記第３の衛星を、前記第２の衛星として利用する、
請求項２に記載の衛星プラットフォーム。

【請求項4】

前記管理装置は、前記第３の衛星に搭載されている前記第２のＩ／Ｏデバイスまたは前記第２のＩ／Ｏ側ブリッジが障害状態となったことにより、正常状態の前記第２のＩ／Ｏデバイスおよび前記第２のＩ／Ｏ側ブリッジの組が１つも存在しなくなった前記第３の衛星を、前記第１の衛星として利用する、
請求項２に記載の衛星プラットフォーム。

【請求項5】

前記第１のホスト側ブリッジおよび前記第１のＩ／Ｏ側ブリッジは、ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓバス延長ブリッジである、
請求項１に記載の衛星プラットフォーム。

【請求項6】

第１のホスト側ブリッジと、前記第１のホスト側ブリッジを介してネットワークに接続される第１のホストと、を搭載する１以上の第１の衛星と、第１のＩ／Ｏ側ブリッジと、前記第１のＩ／Ｏ側ブリッジを介して前記ネットワークに接続される第１のＩ／Ｏデバイスと、を搭載する１以上の第２の衛星と、に前記ネットワークを介して接続されたコンピュータが実行する情報処理装置形成方法であって、
情報処理装置の構成要求に従い、少なくとも前記第１の衛星の一つに搭載された前記第１のホストと、少なくとも前記第２の衛星の一つに搭載された前記第１のＩ／Ｏデバイスとを、選択し、
前記選択された前記第１のホストに接続された前記第１のホスト側ブリッジおよび前記選択された前記第１のＩ／Ｏデバイスに接続された前記第１のＩ／Ｏ側ブリッジを仮想的なコンピュータ内部バスとする情報処理装置を形成する、
情報処理装置形成方法。

【請求項7】

第１のホスト側ブリッジと、前記第１のホスト側ブリッジを介してネットワークに接続される第１のホストと、を搭載する１以上の第１の衛星と、第１のＩ／Ｏ側ブリッジと、前記第１のＩ／Ｏ側ブリッジを介して前記ネットワークに接続される第１のＩ／Ｏデバイスと、を搭載する１以上の第２の衛星と、に前記ネットワークを介して接続されたコンピュータに、
情報処理装置の構成要求に従い、少なくとも前記第１の衛星の一つに搭載された前記第１のホストと、少なくとも前記第２の衛星の一つに搭載された前記第１のＩ／Ｏデバイスとを、選択する処理と、
前記選択された前記第１のホストに接続された前記第１のホスト側ブリッジおよび前記選択された前記第１のＩ／Ｏデバイスに接続された前記第１のＩ／Ｏ側ブリッジを仮想的なコンピュータ内部バスとする情報処理装置を形成する処理と、
を行わせるためのプログラム。

【請求項8】

第１のホスト側ブリッジと、前記第１のホスト側ブリッジを介してネットワークに接続される第１のホストと、を搭載する第１の衛星の前記第１のホストと、
第１のＩ／Ｏ側ブリッジと、前記第１のＩ／Ｏ側ブリッジを介して前記ネットワークに接続される第１のＩ／Ｏデバイスと、を搭載する第２の衛星の前記Ｉ／Ｏデバイスと、
を備え、
前記第１のホスト側ブリッジおよび前記第１のＩ／Ｏ側ブリッジを仮想的なコンピュータ内部バスとする、
情報処理装置。

【請求項9】

ホスト側ブリッジと、
前記ホスト側ブリッジを介してネットワークに接続されるホストと、
Ｉ／Ｏ側ブリッジと、
前記Ｉ／Ｏ側ブリッジを介して前記ネットワークに接続されるＩ／Ｏデバイスと、
を備える衛星。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、複数の衛星に分散配置されたホストおよびＩ／Ｏデバイスを互いに接続することによって形成される情報処理装置、および、そのような情報処理装置を形成するための衛星プラットフォームに関する。

【背景技術】

【0002】

人工衛星（以下、単に衛星と呼ぶ）は、様々な宇宙ベースの業務を提供するために地球などの惑星の軌道に展開される。衛星には、衛星としての基本機能に必要な機器（バス機器）と、ミッションを遂行するにあたって必要な機器（ミッション機器）とが搭載される。ミッションを１台の衛星で遂行するには、ホストを含め遂行に必要な機器の全てを１台の衛星に搭載する必要がある。そのため、衛星の大型化、製造コスト・消費電力・必要排熱性能の増大などの問題が発生する。この衛星の大型化などの問題の解消を目的として、ミッションの遂行に必要な機器をＣｕｂｅＳａｔなどの複数の小型の衛星に分散配置し、複数の衛星を連携させてミッションを遂行するようにした衛星クラスタが提案されている（例えば特許文献１参照）。

【0003】

一方、特許文献２には、イーサネットを介したＰＣＩｅ（Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｅｃｔ Ｅｘｐｒｅｓｓ（登録商標））スイッチを介して、複数のホストとＩ／Ｏ（Ｉｎｐｕｔ／Ｏｕｔｐｕｔ）装置を接続する技術であるＥｘｐＥｔｈｅｒが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】ＷＯ２０１９／０１７９８２

【特許文献2】特許第４６７０６７６号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、衛星クラスタでは、衛星間でコンピュータ通信を行うことによって分散配置された複数の機器を連携させてミッションを遂行する。そのため、衛星クラスタを構成する衛星には、その衛星の役割がデータストレージ役割、撮像役割、衛星から地上への通信役割などＩ／Ｏに限定される場合であっても、１台の衛星でミッションを遂行する衛星と同様にホストを必ず搭載する必要があった。すなわち、衛星に搭載するミッション機器にホストを搭載することは、衛星でミッションを遂行する分野では常識であった。そのため、ミッション機器にホストを必ず含めなければならないことによって、ミッション機器を搭載する衛星の小型化、低コスト化が困難になる等の各種の問題があった。

【0006】

本発明の目的は、上述した課題を解決する衛星プラットフォームを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一形態に係る衛星プラットフォームは、
第１のホスト側ブリッジと、前記第１のホスト側ブリッジを介してネットワークに接続される第１のホストと、を搭載する１以上の第１の衛星と、
第１のＩ／Ｏ側ブリッジと、前記第１のＩ／Ｏ側ブリッジを介して前記ネットワークに接続される第１のＩ／Ｏデバイスと、を搭載する１以上の第２の衛星と、
情報処理装置の構成要求に従い、少なくとも前記第１の衛星の一つに搭載された前記第１のホストと、少なくとも前記第２の衛星の一つに搭載された前記第１のＩ／Ｏデバイスとを、選択し、前記選択された前記第１のホストに接続された前記第１のホスト側ブリッジおよび前記選択された前記第１のＩ／Ｏデバイスに接続された前記第１のＩ／Ｏ側ブリッジを仮想的なコンピュータ内部バスとする情報処理装置を形成する管理装置と、
を備えるように構成されている。

【0008】

また、本発明の他の形態に係る情報処理装置形成方法は、
第１のホスト側ブリッジと、前記第１のホスト側ブリッジを介してネットワークに接続される第１のホストと、を搭載する１以上の第１の衛星と、第１のＩ／Ｏ側ブリッジと、前記第１のＩ／Ｏ側ブリッジを介して前記ネットワークに接続される第１のＩ／Ｏデバイスと、を搭載する１以上の第２の衛星と、に前記ネットワークを介して接続されたコンピュータが実行する情報処理装置形成方法であって、
情報処理装置の構成要求に従い、少なくとも前記第１の衛星の一つに搭載された前記第１のホストと、少なくとも前記第２の衛星の一つに搭載された前記第１のＩ／Ｏデバイスとを、選択し、
前記選択された前記第１のホストに接続された前記第１のホスト側ブリッジおよび前記選択された前記第１のＩ／Ｏデバイスに接続された前記第１のＩ／Ｏ側ブリッジを仮想的なコンピュータ内部バスとする情報処理装置を形成する、
ように構成されている。

【0009】

また、本発明の他の形態に係るプログラムは、
第１のホスト側ブリッジと、前記第１のホスト側ブリッジを介してネットワークに接続される第１のホストと、を搭載する１以上の第１の衛星と、第１のＩ／Ｏ側ブリッジと、前記第１のＩ／Ｏ側ブリッジを介して前記ネットワークに接続される第１のＩ／Ｏデバイスと、を搭載する１以上の第２の衛星と、に前記ネットワークを介して接続されたコンピュータに、
情報処理装置の構成要求に従い、少なくとも前記第１の衛星の一つに搭載された前記第１のホストと、少なくとも前記第２の衛星の一つに搭載された前記第１のＩ／Ｏデバイスとを、選択する処理と、
前記選択された前記第１のホストに接続された前記第１のホスト側ブリッジおよび前記選択された前記第１のＩ／Ｏデバイスに接続された前記第１のＩ／Ｏ側ブリッジを仮想的なコンピュータ内部バスとする情報処理装置を形成する処理と、
を行わせるように構成されている。

【0010】

また、本発明の他の形態に係る情報処理装置は、
第１のホスト側ブリッジと、前記第１のホスト側ブリッジを介してネットワークに接続される第１のホストと、を搭載する第１の衛星の前記第１のホストと、
第１のＩ／Ｏ側ブリッジと、前記第１のＩ／Ｏ側ブリッジを介して前記ネットワークに接続される第１のＩ／Ｏデバイスと、を搭載する第２の衛星の前記第１のＩ／Ｏデバイスと、
を備え、
前記第１のホスト側ブリッジおよび前記第１のＩ／Ｏ側ブリッジを仮想的なコンピュータ内部バスとする、
ように構成されている。

【0011】

また、本発明の他の形態に係る衛星は、
ホスト側ブリッジと、
前記ホスト側ブリッジを介してネットワークに接続されるホストと、
Ｉ／Ｏ側ブリッジと、
前記Ｉ／Ｏ側ブリッジを介して前記ネットワークに接続されるＩ／Ｏデバイスと、
を備えるように構成されている。

【発明の効果】

【0012】

本発明は上述したような構成を有することにより、Ｉ／Ｏ搭載人工衛星にはミッション機器としてホストを必ずしも搭載する必要がない。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の第１の実施形態に係る衛星プラットフォームの全体構成を示すブロック図である。

【図2】本発明の第１の実施形態におけるホスト搭載衛星に搭載されているミッション機器の構成例を示すブロック図である。

【図3】本発明の第１の実施形態におけるＩ／Ｏ搭載衛星に搭載されているミッション機器の構成例を示すブロック図である。

【図4】本発明の第１の実施形態におけるホスト・Ｉ／Ｏ搭載衛星に搭載されているミッション機器の構成例を示すブロック図である。

【図5】本発明の第１の実施形態における管理装置の構成例を示すブロック図である。

【図6】本発明の第１の実施形態における衛星データベースに保存される情報の例を示す図である。

【図7】本発明の第１の実施形態における情報処理装置データベースに保存される情報の例を示す図である。

【図8】本発明の第１の実施形態における装置構成管理部の処理の一例を示すフローチャートである。

【図9】本発明の第１の実施形態における衛星プラットフォームによって形成された情報処理装置の一例を示すブロック図である。

【図10】既存技術による衛星クラスタの構成例を示すブロック図である。

【図11】本発明の第１の実施形態における衛星プラットフォームによって形成された情報処理装置の他の例を示すブロック図である。

【図12】既存技術による衛星クラスタの他の構成例を示すブロック図である。

【図13】本発明の第２の実施形態に係る衛星プラットフォームのブロック図である。

【図14】本発明の第３の実施形態に係る情報処理装置のブロック図である。

【図15】本発明の第４の実施形態に係る衛星のブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

次に本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、以降の説明において、符号「ＸＸＸ」を付された要素と共通の機能を持つ要素が複数存在する場合には、当該符号「ＸＸＸ」に枝番号を付けて区別することとする。

【0015】

［第１の実施形態］
図１は本発明の第１の実施形態に係る衛星プラットフォーム１の全体構成を示すブロック図である。図１を参照すると、衛星プラットフォーム１は、複数の衛星２～４と、管理装置５と、イーサネットによるネットワーク（イーサネットネットワーク）６とから構成される。複数の衛星２～４および管理装置５は、ネットワーク６を介して互いに接続される。

【0016】

ネットワーク６は、例えば、自由空間光通信機能を持った小型の中継衛星を用いた低軌道衛星向け衛星間通信イーサネットネットワークであってよい。この場合、自由空間光通信機を複数の衛星２～４および管理装置５に搭載することにより、ネットワーク６の中継衛星に遠隔で接続することができる。但し、ネットワーク６は、自由空間光通信によるイーサネットネットワークに限定されず、無線周波数（ＲＦ）によるイーサネットネットワークであってもよい。

【0017】

複数の衛星２～４は、例えば地球７の軌道に展開される。複数の衛星２～４は、例えば低軌道衛星である。但し、複数の衛星２～４は、低軌道衛星に限定されず、中軌道衛星や高軌道衛星であってもよく、低軌道衛星、中軌道衛星、高軌道衛星が混在していてもよい。個々の衛星２～４には、衛星としての基本機能に必要な機器（バス機器）の全てが搭載されている。バス機器としては、各種センサ（姿勢、軌道、各部の温度・電圧・電流など）、太陽電池パネル、姿勢制御アクチュエーターや軌道制御スラスター、熱制御機器、地上との無線通信機などがある。

【0018】

また、複数の衛星２～４には、ミッションを遂行するにあたって使用する機器（ミッション機器）が搭載されている。ミッション機器としては、ホスト、Ｉ／Ｏデバイスがある。複数の衛星２～４のうち、１以上の衛星２には、ミッション機器として、ホストが搭載され、Ｉ／Ｏデバイスは搭載されていない。このような衛星２を以下、ホスト搭載衛星または第１の衛星と呼ぶことがある。また、１以上の衛星３には、ミッション機器として、Ｉ／Ｏデバイスが搭載され、ホストは搭載されていない。以下、このような衛星３をＩ／Ｏ搭載衛星または第２の衛星と呼ぶことがある。また、１以上の衛星４には、ミッション機器として、ホストおよびＩ／Ｏデバイスが搭載されている。以下、このような衛星４をホスト・Ｉ／Ｏ搭載衛星または第３の衛星と呼ぶことがある。

【0019】

衛星２～４に搭載されているミッション機器の構成例について説明する前に、ＥｘｐＥｔｈｅｒについて説明する。

【0020】

ＥｘｐＥｔｈｅｒは、ＰＣＩｅのＴＬＰ（ＴｒａｎｓａｃｔＩ／Ｏｎ Ｌａｙｅｒ Ｐａｃｋｅｔ）をカプセル化することによってイーサネットフレームを作成し、作成されたイーサネットフレームをイーサネット経由で送受信する、ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓバス延長ブリッジの技術である。本実施形態は、ＥｘｐＥｔｈｅｒの技術を用いて、衛星内および複数の衛星に分散配置されたホストとＩ／Ｏデバイスをイーサネット経由で接続する。ＥｘｐＥｔｈｅｒには、ホスト側に配置されるＥｘｐＥｔｈｅｒ機器（以下、ホスト側ＥｘｐＥｔｈｅｒ機器とも呼ぶ）と、Ｉ／Ｏデバイス側に配置されるＥｘｐＥｔｈｅｒ機器（以下、Ｉ／Ｏ側ＥｘｐＥｔｈｅｒ機器とも呼ぶ）の２種類がある。ＥｘｐＥｔｈｅｒ機器は、送信するフレームに、自身に割り当てられたグループＩＤを設定する。また、ＥｘｐＥｔｈｅｒ機器は、自身に割り当てられたグループＩＤと異なるグループＩＤが設定されたフレームを受信した場合、受信したフレームを廃棄する。そのため、ホスト側に配置されるホスト側ＥｘｐＥｔｈｅｒ機器とＩ／Ｏデバイス側に配置されるＩ／Ｏ側ＥｘｐＥｔｈｅｒ機器に同一のグループＩＤを設定することにより、ホストとＩ／Ｏデバイスを仮想的なコンピュータ内部バスで互いに接続することができる。このとき、ホスト側ＥｘｐＥｔｈｅｒ機器は、ＰＣＩｅスイッチのＵｐｓｔｒｅａｍ Ｐｏｒｔとして動作し、Ｉ／Ｏ側ＥｘｐＥｔｈｅｒ機器は、ＰＣＩｅスイッチのＤｏｗｎｓｔｒｅａｍ Ｐｏｒｔとして動作する。

【0021】

図２は、ホスト搭載衛星２に搭載されているミッション機器の構成例を示すブロック図である。図２を参照すると、衛星２には、ホスト２１とホスト側ブリッジ２２が搭載されている。ホスト２１とホスト側ブリッジ２２は、ＰＣＩｅバス２３を介して互いに接続される。また、ホスト側ブリッジ２２とネットワーク６は、イーサネット・リンク２４を介して互いに接続される。ホスト側ブリッジ２２とネットワーク６との間に図示しないイーサネットスイッチを介在させてもよい。

【0022】

ホスト２１は、例えば、図示しないＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、メモリ、および、チップセットを備える。上記メモリに記憶されたプログラムを上記ＣＰＵが実行することにより、ミッションに必要な各種処理がホスト２１で実行される。ホスト側ブリッジ２２は、ＰＣＩｅバス２３とイーサネット・リンク２４の間をブリッジする。ホスト側ブリッジ２２は、例えばＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ－Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）またはＡＳＩＣ（ＡｐｐｌｉｃａｔＩ／Ｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）として実装されたホスト側ＥｘｐＥｔｈｅｒ機器を使用することができる。あるいは、ホスト側ブリッジ２２は、ホスト２１のメモリに記憶されたプログラムをＣＰＵが実行することによって実現されるソフトウェアＥｘｐＥｔｈｅｒを使用することができる。また、本実施形態の場合、ホスト側ブリッジ（ホスト側ＥｘｐＥｔｈｅｒ機器）２２におけるイーサネット物理層には、イーサネット・リンク２４を通じてネットワーク６との間でイーサネットのフレームを送受信する自由空間光通信の送受信機が備えられている。

【0023】

図２に示すホスト搭載衛星２は、１組のホスト２１とホスト側ブリッジ２２のみ備えているが、２組以上のホストとホスト側ブリッジを備えていてもよい。その場合、複数のホスト側ブリッジ２２とネットワーク６は、個別のイーサネット・リンク２４で互いに接続されていてもよいし、それらの間にイーサネットスイッチが介在していてもよい。また、ホスト２１およびホスト側ブリッジ２２は、液浸冷却装置で冷却されるように構成されていてよい。

【0024】

図２に示すホスト搭載衛星２は、ホスト２１を備えているため、データ処理役割を担うことができる。

【0025】

図３は、Ｉ／Ｏ搭載衛星３に搭載されているミッション機器の構成例を示すブロック図である。図３を参照すると、衛星３には、Ｉ／Ｏデバイス３１とＩ／Ｏ側ブリッジ３２が搭載されている。Ｉ／Ｏデバイス３１とＩ／Ｏ側ブリッジ３２は、ＰＣＩｅバス３３を介して互いに接続される。また、Ｉ／Ｏ側ブリッジ３２とネットワーク６とは、イーサネット・リンク３４を介して互いに接続される。Ｉ／Ｏ側ブリッジ３２とネットワーク６との間に図示しないイーサネットスイッチを介在させてもよい。

【0026】

Ｉ／Ｏデバイス３１は、例えば、各種センサデバイスを含むセンサデバイス、各種通信デバイスを含むネットワークデバイス、各種記憶デバイスを含むストレージデバイスなどである。Ｉ／Ｏ側ブリッジ３２は、ＰＣＩｅバス３３とイーサネット・リンク３４の間をブリッジする。Ｉ／Ｏ側ブリッジ３２は、例えば、ＦＰＧＡまたはＡＳＩＣとして実装されたＩ／Ｏ側ＥｘｐＥｔｈｅｒ機器を使用することができる。本実施形態の場合、Ｉ／Ｏ側ブリッジ（Ｉ／Ｏ側ＥｘｐＥｔｈｅｒ機器）２２におけるイーサネット物理層には、イーサネット・リンク３４を通じてネットワーク６との間でイーサネットのフレームを送受信する自由空間光通信の送受信機が備えられている。

【0027】

図３に示すＩ／Ｏ搭載衛星３は、１組のＩ／Ｏデバイス３１とＩ／Ｏ側ブリッジ３２のみ備えているが、２組以上のＩ／ＯデバイスとＩ／Ｏ側ブリッジを備えていてもよい。その場合、複数のＩ／Ｏ側ブリッジ３２とネットワーク６は、個別のイーサネット・リンク３４で互いに接続されていてもよいし、それらの間にイーサネットスイッチが介在していてもよい。また、Ｉ／Ｏデバイス３１およびＩ／Ｏ側ブリッジ３２は、液浸冷却装置で冷却されるように構成されていてよい。

【0028】

図３に示すＩ／Ｏ搭載衛星３は、Ｉ／Ｏデバイス３１を備えているため、そのＩ／Ｏデバイス３１の種類に応じて、データストレージ役割、撮像役割、衛星から地上への通信役割などのＩ／Ｏ役割を担うことができる。

【0029】

図４は、ホスト・Ｉ／Ｏ搭載衛星４に搭載されているミッション機器の構成例を示すブロック図である。図４を参照すると、衛星４には、図２と同様なホスト２１、ホスト側ブリッジ２２、ＰＣＩｅバス２３、イーサネット・リンク２４と、図３と同様なＩ／Ｏデバイス３１、Ｉ／Ｏ側ブリッジ３２、ＰＣＩｅバス３３、イーサネット・リンク３４と、イーサネットスイッチ４１とが搭載されている。イーサネットスイッチ４１には、イーサネット・リンク２４、イーサネット・リンク３４、および、イーサネット・リンク４２が接続されている。イーサネット・リンク４２は、ネットワーク６に接続される。従って、ホスト側ブリッジ２２は、イーサネットスイッチ４１を介してイーサネット・リンク４２およびＩ／Ｏ側ブリッジ３２に接続する。また、Ｉ／Ｏ側ブリッジ３２は、イーサネットスイッチ４１を介してイーサネット・リンク４２およびホスト側ブリッジ３２に接続する。

【0030】

図４に示すホスト・Ｉ／Ｏ搭載衛星４は、１組のホスト２１とホスト側ブリッジ２２、１組のＩ／Ｏデバイス３１とＩ／Ｏ側ブリッジ３２、および、１個のイーサネットスイッチ４１を備えているが、２組以上のホストとホスト側ブリッジ、２組以上のＩ／ＯデバイスとＩ／Ｏ側ブリッジ、２個以上のイーサネットスイッチを備えていてもよい。また、ホスト２１、ホスト側ブリッジ２２、Ｉ／Ｏデバイス３１、および、Ｉ／Ｏ側ブリッジ３２は、液浸冷却装置で冷却されるように構成されていてよい。

【0031】

図４に示すホスト・Ｉ／Ｏ搭載衛星４は、ホスト２１を備えているため、データ処理役割を担うことができる。また、ホスト・Ｉ／Ｏ搭載衛星４は、Ｉ／Ｏデバイス３１を備えているため、そのＩ／Ｏデバイス３１の種類に応じて、データストレージ役割、撮像役割、衛星から地上への通信役割などのＩ／Ｏ役割を担うことができる。ホスト・Ｉ／Ｏ搭載衛星４は、ホスト２１または／およびホスト側ブリッジ２２が障害状態となった場合でも、Ｉ／Ｏデバイス３１およびＩ／Ｏ側ブリッジ３２が正常状態であれば、Ｉ／Ｏ搭載衛星として支障なく機能する。また、ホスト・Ｉ／Ｏ搭載衛星４は、Ｉ／Ｏデバイス３１または／およびＩ／Ｏ側ブリッジ３２が障害状態となった場合でも、ホスト２１およびホスト側ブリッジ２２が正常状態であれば、ホスト搭載衛星として支障なく機能する。

【0032】

続いて、管理装置５について説明する。管理装置５は、衛星プラットフォーム１の全体構成を管理する。本例では、管理装置５は、地上に設置されているが、任意の衛星に搭載されていてもよい。

【0033】

図５は、管理装置５の構成例を示すブロック図である。図５を参照すると、管理装置５は、通信Ｉ／Ｆ部５１と、操作入力部５２と、画面表示部５３と、イーサネット通信機器５４と、記憶部５５と、演算処理部５６とを備える。

【0034】

通信Ｉ／Ｆ部５１は、専用のデータ通信回路からなり、有線または無線により図示しない外部装置との間でデータを送受信する機能を有している。操作入力部５２は、キーボードやマウスなどの操作入力装置からなり、オペレータの操作を検出して演算処理部５６に出力する機能を有している。画面表示部５３は、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）やＰＤＰ（Ｐｌａｓｍａ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｐａｎｅｌ）などの画面表示装置からなり、演算処理部５６からの指示に応じて、形成した情報処理装置の構成情報などの各種情報を画面表示する機能を有している。イーサネット通信機器５４は、ネットワーク６を介して複数の衛星２～４との間でイーサネットフレームを送受信する機能を有している。本実施形態の場合、イーサネット通信機器５４は、ネットワーク６との間でイーサネットのフレームを送受信する自由空間光通信の送受信機が備えられている。

【0035】

記憶部５５は、ハードディスクやメモリなどの記憶装置からなり、演算処理部５６における各種処理に必要な処理情報やプログラム５５１を記憶する機能を有している。プログラム５５１は、演算処理部５６に読み込まれて実行されることにより各種処理部を実現するプログラムであり、通信Ｉ／Ｆ部５１などのデータ入出力機能を介して外部装置（図示せず）や記憶媒体（図示せず）から予め読み込まれて記憶部５５に保存される。記憶部５５で記憶される主な処理情報として、衛星データベース５５２、ソフトウェアデータベース５５３、および、情報処理装置データベース５５４がある。

【0036】

衛星データベース５５２は、衛星プラットフォーム１に含まれる衛星２～４に関する各種の情報を保存する。図６は、衛星データベース５５２に保存される情報の例を示す。この例では、衛星データベース５５２は、衛星２～４毎に、衛星番号５５２１、ホスト数５５２２、ホスト情報５５２３、Ｉ／Ｏデバイス数５５２４、Ｉ／Ｏデバイス情報５５２５、およびその他の情報５５２６の各エントリを備える。衛星番号５５２１のエントリには、衛星を一意に識別する衛星番号が設定される。ホスト数５５２２のエントリには、衛星に備わるホストの総数が設定される。ホスト情報５５２３は、衛星に備わるホスト毎に存在する。衛星にホストが１つも存在しない場合、ホスト情報５５２３のエントリは省略される。Ｉ／Ｏデバイス数５５２４のエントリには、衛星に備わるＩ／Ｏデバイスの総数が設定される。Ｉ／Ｏデバイス情報５５２５は、衛星に備わるＩ／Ｏデバイス毎に存在する。衛星にＩ／Ｏデバイスが１つも存在しない場合、Ｉ／Ｏデバイス情報５５２５のエントリは省略される。

【0037】

ホスト情報５５２３のエントリは、ホスト番号５５２３１、諸元５５２３２、状態５５２３３、ＭＡＣアドレス５５２３４、グループＩＤ５５２３５、および、情報処理装置番号５５２３６の各エントリから構成される。ホスト番号５５２３１のエントリには、衛星内でホストを一意に識別するホスト番号が設定される。諸元５５２３２のエントリには、ホストに含まれるＣＰＵの性能、メモリの容量、インストールされたソフトウェア（ＯＳなど）の種類やバージョンなどの情報が設定される。状態５５２３３のエントリには、ホストが正常状態または障害状態のいずれであるかが設定される。ＭＡＣアドレス５５２３４の各エントリには、ホストに接続されたホスト側ブリッジなどに設定されたＭＡＣアドレスが設定される。グループＩＤ５５２３５のエントリには、ホストに接続されたホスト側ブリッジに設定されたグループＩＤが設定される。情報処理装置番号５５２３６のエントリには、ホストを構成要素とする情報処理装置を一意に識別する情報処理装置番号が設定される。ホストが何れの情報処理装置の構成要素でもない場合（即ち、ホストが解放されている場合）、情報処理装置番号５５２３６のエントリには、例えばＮＵＬＬ値が設定される。

【0038】

Ｉ／Ｏデバイス情報５５２５のエントリは、Ｉ／Ｏデバイス番号５５２５１、諸元５５２５２、状態５５２５３、ＭＡＣアドレス５５２５４、グループＩＤ５５２５５、および、情報処理装置番号５５２５６の各エントリから構成される。Ｉ／Ｏデバイス番号５５２５１のエントリには、衛星内でＩ／Ｏデバイスを一意に識別するＩ／Ｏデバイス番号が設定される。諸元５５２５２のエントリには、Ｉ／Ｏデバイスに含まれるＩ／Ｏデバイスの種類（ストレージ、センサの種類、カメラ、通信機など）、それらの性能（ストレージ容量、センサの性能、カメラの解像度、通信機の通信速度など）が設定される。状態５５２５３のエントリには、Ｉ／Ｏデバイスが正常状態または障害状態のいずれであるかが設定される。ＭＡＣアドレス５５２５４の各エントリには、Ｉ／Ｏデバイスに接続されたＩ／Ｏ側ブリッジなどに設定されたＭＡＣアドレスが設定される。グループＩＤ５５２５５のエントリには、Ｉ／Ｏデバイスに接続されたＩ／Ｏ側ブリッジに設定されたグループＩＤが設定される。情報処理装置番号５５２５６のエントリには、Ｉ／Ｏデバイスを構成要素とする情報処理装置を一意に識別する情報処理装置番号が設定される。Ｉ／Ｏデバイスが何れの情報処理装置の構成要素でもない場合（即ち、Ｉ／Ｏデバイスが解放されている場合）、情報処理装置番号５５２５６のエントリには、例えばＮＵＬＬ値が設定される。

【0039】

その他の情報５５２６のエントリには、例えば、衛星に搭載されたホスト２１、ホスト側ブリッジ２２、Ｉ／Ｏデバイス３１、Ｉ／Ｏ側ブリッジ３２、イーサネットスイッチ４１がどのように接続されているかを示す接続情報が保存される。また、衛星の軌道情報（高度、速度、移動経路など）が保存される。

【0040】

ソフトウェアデータベース５５３は、衛星のホスト２１にインストールするＯＳ（オペレーティングシステム）や各種アプリケーションプログラムなど保存する。

【0041】

情報処理装置データベース５５４は、衛星プラットフォーム１によって形成された情報処理装置に関する各種の情報を保存する。図７は、情報処理装置データベース５５４に保存される情報の例を示す。この例では、情報処理装置データベース５５４は、情報処理装置毎に、情報処理装置番号５５４１、グループＩＤ５５４２、ホスト数５５４３、ホスト情報５５４４、Ｉ／Ｏデバイス数５５４５、Ｉ／Ｏデバイス情報５５４６、および、その他の情報５５４７の各エントリを備える。情報処理装置番号５５４１のエントリには、情報処理装置を一意に識別する情報処理装置番号が設定される。グループＩＤ５５４２のエントリには、情報処理装置に割り当てられたグループＩＤが設定される。ホスト数５５４３のエントリには、情報処理装置に備わるホストの総数が設定される。ホスト情報５５４４は、情報処理装置に備わるホスト毎に存在する。Ｉ／Ｏデバイス数５５４５のエントリには、情報処理装置に備わるＩ／Ｏデバイスの総数が設定される。Ｉ／Ｏデバイス情報５５４６は、情報処理装置に備わるＩ／Ｏデバイス毎に存在する。

【0042】

ホスト情報５５４４のエントリは、衛星番号５５４４１、および、ホスト番号５５４４２の各エントリから構成される。衛星番号５５４４１のエントリには、衛星を一意に識別する衛星番号が設定される。ホスト番号５５４４２のエントリには、衛星内でホストを一意に識別するホスト番号が設定される。

【0043】

Ｉ／Ｏデバイス情報５５４６のエントリは、衛星番号５５４６１、および、Ｉ／Ｏデバイス番号５５４６２の各エントリから構成される。衛星番号５５４６１のエントリには、衛星を一意に識別する衛星番号が設定される。Ｉ／Ｏデバイス番号５５４６２のエントリには、衛星内でＩ／Ｏデバイスを一意に識別するＩ／Ｏデバイス番号が設定される。

【0044】

その他の情報５５４７のエントリには、例えば、情報処理装置の構成要素であるホスト２１、ホスト側ブリッジ２２、Ｉ／Ｏデバイス３１、Ｉ／Ｏ側ブリッジ３２、イーサネットスイッチ４１がどのように接続されているかを示す接続情報が保存される。

【0045】

再び図５を参照すると、演算処理部５６は、ＣＰＵなどのマイクロプロセッサとその周辺回路を有し、記憶部５５からプログラム５５１を読み込んで実行することにより、上記ハードウェアとプログラム５５１とを協働させて各種処理部を実現する機能を有している。演算処理部５６で実現される主な処理部として、装置構成管理部５６１、障害管理部５６２、および、表示制御部５６３がある。

【0046】

装置構成管理部５６１は、操作入力部５２などから入力される装置構成要求に従い、複数の衛星２～４に分散配置されたホスト２１およびＩ／Ｏデバイス３１を組み合わせて情報処理装置を構成する機能を有する。装置構成要求には、例えば、装置新規構成要求、装置拡張要求、装置縮退要求、装置削除要求、装置機能変更要求などの種類がある。装置新規構成要求は、複数の衛星２～４に分散配置されたホスト２１およびＩ／Ｏデバイス３１から新しく情報処理装置を構成する要求である。装置拡張要求は、情報処理装置の性能および機能が不足する場合にホスト２１および／またはＩ／Ｏデバイス３１を追加して情報処理装置を拡張する要求である。装置縮退要求は、情報処理装置の性能および機能が不必要になった場合にホスト２１および／またはＩ／Ｏデバイス３１を取り外して情報処理装置を縮退する要求である。装置削除要求は、情報処理装置を削除し、構成要素のホスト２１およびＩ／Ｏデバイス３１を解放する要求である。装置機能変更要求は、情報処理装置のホスト２１にインストールされているプログラムを変更して情報処理装置の機能を変更する要求である。

【0047】

装置新規構成要求には、例えば、構成したい情報処理装置に組み入れるホスト２１およびＩ／Ｏデバイス３１に関する条件が含まれる。ホスト２１に関する条件としては、例えば、ホスト２１の数、ＣＰＵ速度、メモリ量、インストールするＯＳなどのプログラムの種類などがある。Ｉ／Ｏデバイス３１に関する条件としては、例えば、Ｉ／Ｏデバイス３１の数と種類（ストレージ、センサ、ネットワークなどの）、および必要な性能諸元などがある。

【0048】

装置拡張要求には、拡張したい情報処理装置の番号、追加するホスト２１および／またはＩ／Ｏデバイス３１に関する条件が含まれる。装置縮退要求には、縮退したい情報処理装置の番号、不必要になったホスト２１および／またはＩ／Ｏデバイス３１の番号が含まれる。装置削除要求には、削除したい情報処理装置の番号が含まれる。装置機能変更要求には、プログラムを変更したい情報処理装置の番号とホスト２１の番号、および、新たにインストールするプログラムの種類などがある。

【0049】

上記以外にも、ホスト２１を性能の異なるホスト２１に交換する要求や、Ｉ／Ｏデバイス３１を種類や性能の異なるＩ／Ｏデバイス３１に交換する要求など様々な種類の装置構成要求が考えられる。しかし、それらは上記５つの種類の装置構成要求を組み合わせることにより実現できるため、その説明は省略する。

【0050】

図８は、装置構成管理部５６１の処理の一例を示すフローチャートである。装置構成管理部５６１は、装置構成要求を受信すると、図８に示す処理を開始する。装置構成管理部５６１は、先ず、装置構成要求を解析する（ステップＳ１）。次に、装置構成管理部５６１は、衛星選択処理を行う（ステップＳ２）。

【0051】

装置新規構成要求の場合、ステップＳ２では、装置構成管理部５６１は、装置新規構成要求に含まれる条件を満たすホスト２１およびＩ／Ｏデバイス３１を選択する。具体的には、先ず、装置構成管理部５６１は、衛星データベース５５２を参照して、情報処理装置番号５５２３６がＮＵＬＬ値であり、諸元５５２３２が装置新規構成要求に含まれるホストに関する条件を満たし、且つ状態５５２３３が正常状態であるホスト２１のリストを作成する。次に、装置構成管理部５６１は、衛星データベース５５２を参照して、情報処理装置番号５５２５６がＮＵＬＬ値であり、諸元５５２５２が装置新規構成要求に含まれるＩ／Ｏデバイスに関する条件を満たし、かつ状態５５２５３が正常状態であるＩ／Ｏデバイス３１のリストを作成する。次に、装置構成管理部５６１は、上記ホスト２１のリストと上記Ｉ／Ｏデバイス３１のリストの中から、必要な数だけのホスト２１およびＩ／Ｏデバイス３１を選択する。この選択は、無作為に行ってもよいし、所望のポリシーに従って選択してもよい。例えば、選択したホスト２１およびＩ／Ｏデバイス３１を含む衛星２～４の数が最小となるように選択してもよい。あるいは、選択したホスト２１およびＩ／Ｏデバイス３１を含む複数の衛星２～４間の距離が最小となるように選択してもよい。装置構成管理部５６１は、必要数のホスト２１およびＩ／Ｏデバイス３１を選択することができなかった場合、新規構成を中断する。

【0052】

装置拡張要求の場合、ステップＳ２では、装置構成管理部５６１は、装置拡張要求に含まれる条件を満たすホスト２１および／またはＩ／Ｏデバイス３１を選択する。具体的には、装置構成管理部５６１は、装置新規構成要求と同様な方法によって衛星データベース５５２から条件を満たすホスト２１のリストおよび／またはＩ／Ｏデバイス３１のリストを作成し、そのリストの中から、必要な数だけのホスト２１および／またはＩ／Ｏデバイス３１を選択する。装置構成管理部５６１は、必要数のホスト２１および／またはＩ／Ｏデバイス３１を選択することができなかった場合、装置拡張を中断する。

【0053】

装置縮退要求、装置削除要求、および、装置機能変更要求の場合、ステップＳ２では、装置構成管理部５６１は特別な処理は行わない。

【0054】

次に、装置構成管理部５６１は、グループＩＤ設定処理を行う（ステップＳ３）。

【0055】

装置新規構成要求の場合、ステップＳ３では、装置構成管理部５６１は、新たな情報処理装置に割り当てるグループＩＤを採番し、ステップＳ２において選択したホスト２１のホスト側ブリッジ２２およびＩ／Ｏデバイス３１のＩ／Ｏ側ブリッジ３２に上記採番したグループＩＤを設定する。ホスト側ブリッジ２２、Ｉ／Ｏ側ブリッジ３２へのグループＩＤの設定は、装置構成管理部５６１からイーサネット通信機器５４を通じて、ホスト側ブリッジ２２、Ｉ／Ｏ側ブリッジ３２を宛先とする制御フレームを送信することによって行われる。宛先のＭＡＣアドレスは、選択したホスト２１、Ｉ／Ｏデバイス３１に対応するＭＡＣアドレス５５２３４、５５２５４から取得する。制御フレームを受信したホスト側ブリッジ２２、Ｉ／Ｏ側ブリッジ３２は、自身のグループＩＤを制御フレームに含まれるグループＩＤに更新する。同一のグループＩＤが設定されたホスト側ブリッジ２２とＩ／Ｏ側ブリッジ３２は、それぞれ仮想的なＰＣＩｅスイッチを構成する。これにより、複数の衛星２～４に分散配置されたホスト２１およびＩ／Ｏデバイス３２を構成要素する新たな情報処理装置が形成されることになる。

【0056】

装置拡張要求の場合、ステップＳ３では、装置構成管理部５６１は、拡張したい情報処理装置に割り当てられているグループＩＤ５５４２を拡張したい情報処理装置の番号をキーに情報処理装置データベース５５４から検索する。次に、装置構成管理部５６１は、ステップＳ２において選択したホスト２１のホスト側ブリッジ２２および／またはＩ／Ｏデバイス３１のＩ／Ｏ側ブリッジ３２に上記検索して得たグループＩＤと同一のグループＩＤを制御フレームにより設定する。これにより、情報処理装置に新たなホスト２１および／またはＩ／Ｏデバイス３１が構成要素として追加されることになる。

【0057】

装置縮退要求の場合、ステップＳ３では、装置構成管理部５６１は、不必要になったホスト２１のホスト側ブリッジ２２および／またはＩ／Ｏデバイス３１のＩ／Ｏ側ブリッジ３２に設定されているグループＩＤを制御フレームにより削除する。これにより、不必要になったホスト２１および／またはＩ／Ｏデバイス３１が情報処理装置から論理的に取り外されることになる。論理的に取り外されたホストまたはＩ／Ｏデバイスは必要最小限の電源供給となり電源消費を抑制する。

【0058】

装置削除要求の場合、ステップＳ３では、装置構成管理部５６１は、削除したい情報処理装置の全てのホスト２１のホスト側ブリッジ２２およびＩ／Ｏデバイス３１のＩ／Ｏ側ブリッジ３２に設定されているグループＩＤを制御フレームにより削除する。これにより、削除したい情報処理装置から全てのホスト２１およびＩ／Ｏデバイス３１が論理的に取り外されることになる。論理的に取り外されたホストまたはＩ／Ｏデバイスは必要最小限の電源供給となり電源消費を抑制する。

【0059】

装置機能変更要求の場合、ステップＳ３では、装置構成管理部５６１は、特別な処理は行わない。

【0060】

次に、装置構成管理部５６１は、ソフトウェア設定処理を行う（ステップＳ４）。

【0061】

装置新規構成要求の場合、ステップＳ４では、装置構成管理部５６１は、装置新規構成要求に含まれる条件を満たすプログラムが、新たに構成した情報処理装置のホスト２１に既にインストールされているか否かを確認する。具体的には、装置構成管理部５６１は、新たに構成した情報処理装置のホスト２１に対応する諸元５５２３２を衛星データベース５５２から参照し、諸元５５２３２に記録されているプログラムの種類やバージョンが装置新規構成要求に含まれるプログラムの条件を満たすか否かを判断する。装置構成管理部５６１は、既にインストールされているプログラムが条件を満たす場合、ソフトウェア設定処理Ｓ４を正常終了する。一方、条件を満たさない場合、装置構成管理部５６１は、条件を満たすプログラムをソフトウェアデータベース５５３から選択する。装置構成管理部５６１は、条件を満たすプログラムを選択することができなかった場合、ソフトウェア設定処理Ｓ４を中断する。装置構成管理部５６１は、条件を満たすプログラムを選択できた場合、イーサネット通信機器５４を通じて、制御フレームによって選択したプログラムを該当するホスト２１へ送信する。プログラムを受信したホスト２１は、必要に応じて既にインストールされているプログラムをアンインストールした後、受信したプログラムをインストールする。

【0062】

装置拡張要求の場合、ステップＳ４では、装置構成管理部５６１は、装置拡張要求に含まれる条件を満たすプログラムが、追加したホスト２１に既にインストールされているか否かを確認する。装置構成管理部５６１は、既にインストールされているプログラムが条件を満たす場合、ソフトウェア設定処理Ｓ４を正常終了する。一方、条件を満たさない場合、装置構成管理部５６１は、条件を満たすプログラムをソフトウェアデータベース５５３から選択する。装置構成管理部５６１は、条件を満たすプログラムを選択することができなかった場合、ソフトウェア設定処理Ｓ４を中断する。装置構成管理部５６１は、条件を満たすプログラムを選択できた場合、イーサネット通信機器５４を通じて、制御フレームによって選択したプログラムを該当するホスト２１へ送信する。プログラムを受信したホスト２１は、必要に応じて既にインストールされているプログラムをアンインストールした後、受信したプログラムをインストールする。以上は、装置拡張によってホスト２１が追加された場合の処理である。装置拡張によってＩ／Ｏデバイス３１が追加され、ホスト２１が追加されなかった場合、装置構成管理部５６１は、ステップＳ４では、特別な処理を行わない。

【0063】

装置削除要求の場合、ステップＳ４では、装置構成管理部５６１は、特別な処理を行わない。

【0064】

装置機能変更要求の場合、ステップＳ４では、装置構成管理部５６１は、装置機能変更要求に含まれる条件を満たすプログラムをソフトウェアデータベース５５３から選択する。装置構成管理部５６１は、条件を満たすプログラムを選択することができなかった場合、ソフトウェア設定処理Ｓ４を中断する。装置構成管理部５６１は、条件を満たすプログラムを選択できた場合、イーサネット通信機器５４を通じて、制御フレームによって選択したプログラムを機能変更するホスト２１へ送信する。プログラムを受信したホスト２１は、必要に応じて既にインストールされているプログラムをアンインストールした後、受信したプログラムをインストールする。

【0065】

次に、装置構成管理部５６１は、衛星データベース５５２および情報処理装置データベース５５４の設定処理を行う（ステップＳ５）。

【0066】

装置新規構成要求の場合、ステップＳ５では、装置構成管理部５６１は、新たに構成した情報処理装置に対応するエントリの一式を情報処理装置データベース５５４に生成し、それらのエントリに必要な情報を設定する。具体的には、新たに構成した情報処理装置に対して採番した情報処理装置番号５５４１、設定したグループＩＤ５５４２、ホスト数５５４３、ホスト情報５５４４、Ｉ／Ｏデバイス数５５４５、および、Ｉ／Ｏデバイス情報５５４６を情報処理装置データベース５５４に追加する。また、装置構成管理部５６１は、新たに構成した情報処理装置の構成要素のホスト２１およびＩ／Ｏデバイス３１に対応する、衛星データベース５５２中のグループＩＤ５５２３５、情報処理装置番号５５２３６、グループＩＤ５５２５５、および、情報処理装置番号５５２５６を更新する。

【0067】

装置拡張要求の場合、ステップＳ５では、装置構成管理部５６１は、追加したホスト２１に応じて、情報処理装置データベース５５４中の拡張した情報処理装置に対応するホスト数５５４３を更新し、追加したホスト２１に関する新たなホスト情報５５４４を挿入する。また、装置構成管理部５６１は、追加したＩ／Ｏデバイス３１に応じて、情報処理装置データベース５５４中の拡張した情報処理装置に対応するＩ／Ｏデバイス数５５４５を更新し、追加したＩ／Ｏデバイス３１に関する新たなＩ／Ｏデバイス情報５５４６を挿入する。また、装置構成管理部５６１は、追加したホスト２１に応じて、衛星データベース５５２中の追加したホスト２１に対応するホスト情報５５２３のグループＩＤ５５２３５および情報処理装置番号５５２３６を更新する。また、装置構成管理部５６１は、追加したＩ／Ｏデバイス３１に応じて、衛星データベース５５２中の追加したＩ／Ｏデバイス３１に対応するＩ／Ｏデバイス情報５５２５のグループＩＤ５５２５５および情報処理装置番号５５２５６を更新する。

【0068】

装置縮退要求の場合、ステップＳ５では、装置構成管理部５６１は、取り外したホスト２１に応じて、情報処理装置データベース５５４中の縮退した情報処理装置に対応するホスト数５５４３を更新し、取り外したホスト２１に対応するホスト情報５５４４を削除する。また、装置構成管理部５６１は、取り外したＩ／Ｏデバイス３１に応じて、情報処理装置データベース５５４中の縮退した情報処理装置に対応するＩ／Ｏデバイス数５５４５を更新し、取り外したＩ／Ｏデバイス３１に対応するＩ／Ｏデバイス情報５５４６を削除する。また、装置構成管理部５６１は、取り外したホスト２１に応じて、衛星データベース５５２中の取り外したホスト２１に対応するホスト情報５５２３のグループＩＤ５５２３５および情報処理装置番号５５２３６をＮＵＬＬ値に更新する。また、装置構成管理部５６１は、取り外したＩ／Ｏデバイス３１に応じて、衛星データベース５５２中の取り外したＩ／Ｏデバイス３１に対応するＩ／Ｏデバイス情報５５２５のグループＩＤ５５２５５および情報処理装置番号５５２５６をＮＵＬＬ値に更新する。

【0069】

装置削除要求の場合、ステップＳ５では、装置構成管理部５６１は、情報処理装置データベース５５４から削除した情報処理装置に関するエントリ一式を削除する。また、装置構成管理部５６１は、削除した情報処理装置に含まれていたホスト２１に応じて、衛星データベース５５２中の削除したホスト２１に対応するホスト情報５５２３のグループＩＤ５５２３５および情報処理装置番号５５２３６をＮＵＬＬ値に更新する。また、装置構成管理部５６１は、削除した情報処理装置に含まれていたＩ／Ｏデバイス３１に応じて、衛星データベース５５２中の削除したＩ／Ｏデバイス３１に対応するＩ／Ｏデバイス情報５５２５のグループＩＤ５５２５５および情報処理装置番号５５２５６をＮＵＬＬ値に更新する。

【0070】

装置機能変更要求の場合、ステップＳ５では、装置構成管理部５６１は、プログラムを変更したホスト２１に応じて、衛星データベース５５２中のプログラム変更した衛星のホスト２１に対応するホスト情報５５２３の諸元５５２３２中のプログラム情報を更新する。

【0071】

以上、装置構成管理部５６１について説明した。続いて、障害管理部５６２について説明する。

【0072】

障害管理部５６２は、衛星２～４に搭載されたホスト２１、ホスト側ブリッジ２２、Ｉ／Ｏデバイス３１、および、Ｉ／Ｏ側ブリッジ３２の障害の有無を確認する。例えば、障害管理部５６２は、ホスト側ブリッジ２２およびＩ／Ｏ側ブリッジ３２が定期的に送信する制御フレームの受信が途絶えたか否かを判定することによって、ホスト側ブリッジ２２およびＩ／Ｏ側ブリッジ３２の障害の有無を確認する。また、障害管理部５６２は、ホスト側ブリッジ２２およびＩ／Ｏデバイス３２が定期的に送信する制御フレームの受信が途絶えたか否かを判定することによって、ホスト２１、および、Ｉ／Ｏデバイス３１の障害の有無を確認する。障害管理部５６２は、ホスト２１および／またはホスト側ブリッジ２２に障害が発生したことを検出すると、衛星データベース５５２における状態５５２３３を障害状態に更新すると共に、画面表示部５３に障害情報を表示し、および／または、通信Ｉ／Ｆ部５１を通じて外部の装置に障害情報を送信する。また、障害管理部５６２は、Ｉ／Ｏデバイス３１および／またはＩ／Ｏ側ブリッジ３２に障害が発生したことを検出すると、衛星データベース５５２における状態５５２５３を障害状態に更新すると共に、画面表示部５３に障害情報を表示し、および／または、通信Ｉ／Ｆ部５１を通じて外部の装置に障害情報を送信する。これにより、管理装置５のオペレータや外部装置のユーザは、障害情報によって衛星２～４に分散配置されたホスト２１およびＩ／Ｏデバイス３１の障害の有無をリアルタイムに確認することができる。

【0073】

また、障害管理部５６２によってホスト２１または／およびホスト側ブリッジ２２の障害状態が検出されたホスト・Ｉ／Ｏ搭載衛星４は、Ｉ／Ｏデバイス３１およびＩ／Ｏ側ブリッジ３２が正常状態であれば、Ｉ／Ｏ搭載衛星として管理され、利用される。障害管理部５６２によってＩ／Ｏデバイス３１または／およびＩ／Ｏ側ブリッジ３２の障害状態が検出されたホスト・Ｉ／Ｏ搭載衛星４は、ホスト２１およびホスト側ブリッジ２２が正常状態であれば、ホスト搭載衛星として管理され、利用される。

【0074】

表示制御部５６３は、操作入力部５２から入力される表示要求に従って、衛星プラットフォーム１によって形成された情報処理装置の構成などを可視化して画面表示部５３に表示する。例えば、表示制御部５６３は、情報処理装置番号が指定された情報処理装置構成表示要求を入力すると、指定された情報処理装置番号で特定される情報処理装置に関するエントリ一式を情報処理装置データベース５５４から取得する。次に、表示制御部５６３は、取得した情報に基づいて情報処理装置の構成を可視化した図を作成し、画面表示部５３に表示し、または／および、通信Ｉ／Ｆ部５１を通じて外部の装置へ送信する。表示制御部５６３は、情報処理装置を可視化した構成図には、衛星データベース５５２から取得したホストの諸元５５２３２、状態５５２３３、Ｉ／Ｏデバイス３１の諸元５５２５２、状態５５２５３をテキストで表示してもよい。これにより、オペレータ等は、衛星プラットフォーム１によって形成された情報処理装置の構成および状態を必要なときに直ちに確認することができる。

【0075】

続いて、衛星プラットフォーム１によって形成された情報処理装置の幾つかの例を説明する。

【0076】

図９は、衛星プラットフォーム１によって形成された情報処理装置の一例を示すブロック図である。この例の情報処理装置８－１は、データ処理役割を持つ衛星２－１、センサ役割を持つ衛星３－１、ネットワーク役割を持つ衛星３－２、ストレージ役割を持つ衛星３－３の合計４台の衛星によって構成されている。即ち、これら４台の衛星に分散配置されたホスト２１－１、Ｉ／Ｏデバイス（センサ）３１－１、Ｉ／Ｏデバイス（ネットワーク）３１－２、および、Ｉ／Ｏデバイス（ストレージ）３１－３を含んで構成されている。ホスト２１－１はホスト側ブリッジ２２－１を介して、Ｉ／Ｏデバイス（センサ）３１－１は、Ｉ／Ｏ側ブリッジ３２－１を介して、Ｉ／Ｏデバイス（ネットワーク）３１－２はＩ／Ｏ側ブリッジ３２－２を介して、Ｉ／Ｏデバイス（ストレージ）３１－３はＩ／Ｏ側ブリッジ３２－３を介して、それぞれネットワーク６に接続されている。ここで、ホスト側ブリッジ２２－１、Ｉ／Ｏ側ブリッジ３２－１、Ｉ／Ｏ側ブリッジ３２－２、および、Ｉ／Ｏ側ブリッジ３２－３は、仮想的なＰＣＩｅスイッチを構成する。図９に示す情報処理装置８－１は、例えば、Ｉ／Ｏデバイス（センサ）３１－１によって地球表面の物理的な状態をセンシングしてＩ／Ｏデバイス（ストレージ）３１－３に一定期間蓄積し、その蓄積されたセンシングデータをホスト２１－１で解析し、その解析結果をＩ／Ｏデバイス（ネットワーク）３１－２により地表のセンタなどへ送信する、といったミッションなどを行う。

【0077】

一方、図１０は、図９と同様なミッションを遂行する衛星クラスタ９－１の構成例を示すブロック図である。この例の衛星クラスタ９－１は、データ処理役割を持つ衛星１０－１、センサ役割を持つ衛星１０－２、ネットワーク役割を持つ衛星１０－３、および、ストレージ役割を持つ衛星１０－４を含んで構成されている。それぞれの衛星間ではコンピュータ通信によってデータの送受信が行われる。そのため、センサ役割、ネットワーク役割、ストレージ役割に限定される衛星１０－２～１０－４にも、ホストが搭載されている。

【0078】

図９と図１０を比較すると明らかなように、本発明による情報処理装置８－１によれば、センサ役割を担う衛星３－１、ネットワーク役割を担う衛星３－２、ストレージ役割を担う衛星３－３にはホストが不要である。そのため、図１０に示される衛星クラスタ９－１と比較して、衛星の小型化、低コスト化、必要排熱量の削減等が可能になる。また、ホストを必要としない衛星３－１～３－３は、宇宙環境における放射線によって誤動作を起こす心配がない。

【0079】

図１１は、衛星プラットフォーム１によって形成された情報処理装置の他の例を示すブロック図である。この例の情報処理装置８－２は、データ処理役割およびセンサ役割を持つ衛星４－１、データ処理役割およびストレージ役割を持つ衛星４－２、ネットワーク役割を持つ衛星３－４の合計３台の衛星によって構成されている。即ち、３台の衛星に分散配置されたホスト２１－２、ホスト２１－３、Ｉ／Ｏデバイス（センサ）３１－４、Ｉ／Ｏデバイス（ストレージ）３１－５、および、Ｉ／Ｏデバイス（ネットワーク）３１－６を含んで構成されている。ホスト２１－２はホスト側ブリッジ２２－２およびイーサネットスイッチ４１－１を介して、Ｉ／Ｏデバイス（センサ）３１－１はＩ／Ｏ側ブリッジ３２－４およびイーサネットスイッチ４１－１を介して、ホスト２１－３はホスト側ブリッジ２２－３およびイーサネットスイッチ４１－２を介して、Ｉ／Ｏデバイス（ストレージ）３１－５はＩ／Ｏ側ブリッジ３２－５およびイーサネットスイッチ４１－２を介して、Ｉ／Ｏデバイス（ネットワーク）３１－６はＩ／Ｏ側ブリッジ３２－６を介して、それぞれネットワーク６に接続されている。ここで、ホスト側ブリッジ２２－２、２２－３、Ｉ／Ｏ側ブリッジ３２－４～３２－６は、仮想的なＰＣＩｅスイッチを構成する。図１１に示す情報処理装置８－２は、例えば、ホスト２１－２が現用系、ホスト２１－３が待機系として冗長化されている。例えば、Ｉ／Ｏデバイス（センサ）３１－４によって地球表面の物理的な状態をセンシングしてＩ／Ｏデバイス（ストレージ）３１－５に一定期間蓄積し、その蓄積されたセンシングデータを現用系のホスト２１－２で解析し、その解析結果をＩ／Ｏデバイス（ネットワーク）３１－６により地表のセンサなどへ送信する、といったミッションなどを行う。また、現用系のホスト２１－２が障害によってダウンした場合、待機系のホスト２１－３が新たに現用系となって処理を継続する。

【0080】

一方、図１２は、図１１と同様なミッションを遂行する衛星クラスタ９－２の構成例を示すブロック図である。この例の衛星クラスタ９－２は、データ処理役割およびセンサ役割を持つ衛星１０－５、データ役割およびストレージ役割を持つ衛星１０－６、および、ネットワーク役割を持つ衛星１０－７を含んで構成されている。それぞれの衛星間ではコンピュータ通信によってデータの送受信が行われる。そのため、ネットワーク役割に限定される衛星１０－７にも、ホストが搭載されている。

【0081】

図１１と図１２を比較すると明らかなように、本発明による情報処理装置８－２によれば、ネットワーク役割を担う衛星３－４にはホストが不要である。そのため、図１２に示される衛星クラスタ９－２と比較して、衛星の小型化、低コスト化、必要排熱量の削減等が可能になる。また、ホストを必要としない衛星３－４は、宇宙環境における放射線によって誤動作を起こす心配がない。

【0082】

さらに、図１２に示す衛星クラスタ９－２では、３台の衛星のうちの何れか１台に搭載されたホストが現用系、残り２台の衛星のうちの何れか１台に搭載されたホストが待機系として動作することにより、冗長化することが考えられる。しかしながら、例えば、衛星１０－５に搭載されたホストが現用系として動作しているときに障害が発生してホストがダウンした場合、同じ衛星１０－５に搭載されているセンサは、他の衛星とのコンピュータ間通信が行えないため、使用不可能になる。他の衛星１０－６、１０－７に搭載されたホストを現用系とした場合も同様であり、現用系のホストが障害になると、その現用系のホストと同じ衛星に搭載されているストレージやネットワークが使用不可能になる。このように衛星クラスタ９－２は、搭載されたホストが障害を起こして、正常なホストが存在しなくなった衛星は、搭載されているＩ／Ｏデバイスが正常であったとしても衛星全体の利用価値がなくなってしまう。

【0083】

これに対して図１１に示す本発明による情報処理装置８－２では、衛星４－１に搭載された現用系のホスト２１－２に障害が発生してダウンした場合であっても、同じ衛星４－１に搭載されているＩ／Ｏデバイス（センサ）３１－４は、ホスト２１－２の障害の影響を受けることなく、正常なＩ／Ｏデバイスとして継続して使用することができる。その理由は、Ｉ／Ｏデバイス３１－４は、Ｉ／Ｏ側ブリッジ３２－４を通じてホスト側ブリッジ２２－３に接続されていれば、ホスト２１－３に接続されたＩ／Ｏデバイスとして利用できるためである。このようにホスト・Ｉ／Ｏ搭載衛星４は、搭載されているホストに障害が発生しても、搭載されているＩ／Ｏデバイスが継続して利用できるため、衛星の実質的な寿命を延ばすことができる。

【0084】

［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態について図面を参照して説明する。本実施形態では、本発明に係る衛星プラットフォームの基本的な構成について説明する。

【0085】

図１３は、本実施形態に係る衛星プラットフォームのブロック図である。図１３を参照すると、衛星プラットフォーム１００は、１以上の第１の衛星１１０と、１以上の第２の衛星１２０と、管理装置１３０と、それらを相互に接続するネットワーク１４０とから構成される。

【0086】

第１の衛星１１０は、ホスト側ブリッジ１１１と、このホスト側ブリッジ１１１を介してネットワーク１４０に接続されるホストと、を搭載する。第２の衛星１２０は、Ｉ／Ｏ側ブリッジ１２１と、このＩ／Ｏ側ブリッジ１２１を介してネットワーク１４０に接続されるＩ／Ｏデバイス１２２と、を搭載する。

【0087】

管理装置１３０は、情報処理装置の構成要求に従い、衛星１１０、１２０に分散配置されたホストおよびＩ／Ｏデバイスを構成要素とする情報処理装置を形成するように構成されている。具体的には、管理装置１３０は、少なくとも第１の衛星１１０の一つに搭載されたホスト１１２と、少なくとも第２の衛星１２０の一つに搭載されたＩ／Ｏデバイス１２２とを、選択するように構成されている。また、管理装置は、上記選択されたホスト１１２に接続されたホスト側ブリッジ１１１および上記選択されたＩ／Ｏデバイス１２２に接続されたＩ／Ｏ側ブリッジ１２１を仮想的なコンピュータ内部バスとする情報処理装置を形成するように構成されている。

【0088】

このように構成された衛星プラットフォームは、以下のように動作する。即ち、先ず、管理装置１３０は、情報処理装置の構成要求に従い、少なくとも第１の衛星１１０の一つに搭載されたホスト１１２と、少なくとも第２の衛星１２０の一つに搭載されたＩ／Ｏデバイス１２２とを、選択する。次に、管理装置１３０は、上記選択されたホスト１１２に接続されたホスト側ブリッジ１１１および上記選択されたＩ／Ｏデバイス１２２に接続されたＩ／Ｏ側ブリッジ１２１を仮想的なコンピュータ内部バスとする情報処理装置を形成する。

【0089】

以上のように構成され動作する衛星プラットフォーム１００によれば、第２の衛星１２０にはミッション機器としてホストを必ずしも搭載する必要がない。

【0090】

［第３の実施形態］
次に、本発明の第３の実施形態について図面を参照して説明する。本実施形態では、本発明に係る情報処理装置の基本的な構成について説明する。

【0091】

図１４は、本実施形態に係る情報処理装置のブロック図である。図１４を参照すると、情報処理装置１５０は、ホスト側ブリッジ１５１、ホスト１５２、Ｉ／Ｏ側ブリッジ１５３、および、Ｉ／Ｏデバイス１５４を備えている。ホスト１５２は、ホスト側ブリッジ１５１を介してネットワーク１４０に接続される。Ｉ／Ｏデバイス１５４は、Ｉ／Ｏ側ブリッジ１５３を介してネットワーク１４０に接続される。ホスト側ブリッジ１５１およびホスト１５２は、衛星（第１の衛星）に搭載されている。また、Ｉ／Ｏ側ブリッジ１５３およびＩ／Ｏデバイス１５４は、第１の衛星とは異なる他の衛星（第２の衛星）に搭載されている。また、ホスト側ブリッジ１５１およびＩ／Ｏ側ブリッジ１５３は、仮想的なコンピュータ内部バスを構成する。

【0092】

本実施形態に係る情報処理装置１５０によれば、ホスト１５２とＩ／Ｏデバイス１５４は、仮想的なコンピュータ内部バスを通じてデータの授受を行うため、コンピュータ通信は不要である。そのため、Ｉ／Ｏデバイス１５４を搭載する第２の衛星にはミッション機器としてホストを必ずしも搭載する必要がない。

【0093】

［第４の実施形態］
次に、本発明の第４の実施形態について図面を参照して説明する。本実施形態では、本発明に係る衛星の基本的な構成について説明する。

【0094】

図１５は、本実施形態に係る衛星のブロック図である。図１５を参照すると、衛星１６０は、ミッション機器として、ホスト側ブリッジ１６１、ホスト１６２、Ｉ／Ｏ側ブリッジ１６３、および、Ｉ／Ｏデバイス１６４を備えている。ホスト１６２は、ホスト側ブリッジ１６１を介してネットワーク１４０に接続される。Ｉ／Ｏデバイス１６４は、Ｉ／Ｏ側ブリッジ１６３を介してネットワーク１４０に接続される。ホスト側ブリッジ１６１およびＩ／Ｏ側ブリッジ１６３とネットワーク１４０との間にイーサネットスイッチが介在していてもよい。

【0095】

本実施形態に係る衛星１６０によれば、ホスト１６２に障害が発生してダウンした場合であっても、Ｉ／Ｏデバイス１６４は、ホスト１６２の障害の影響を受けることなく、正常なＩ／Ｏデバイスとして継続して使用することができる。その理由は、Ｉ／Ｏデバイス１６４は、Ｉ／Ｏ側ブリッジ１６３およびネットワーク１４０を通じて図示しない他の衛星のホスト側ブリッジに接続されていれば、他の衛星のホストからＩ／Ｏデバイスとして利用できるためである。このように衛星１６０は、搭載されているホストに障害が発生しても、搭載されているＩ／Ｏデバイスが継続して利用できるため、衛星の実質的な寿命を延ばすことができる。

【0096】

以上、上記各実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明の範囲内で当業者が理解しうる様々な変更をすることができる。

【0097】

例えば、１つの衛星内の複数のホスト、Ｉ／Ｏデバイスを複数のグループに分割し、それぞれのグループを互いに異なる複数の情報処理装置の構成要素としてもよい。

【0098】

また、例えば、仮想化プログラムを使用することにより、上記のようにして形成された情報処理装置上に複数の仮想的な情報処理装置を形成することができる。

【0099】

また、上述したＣＰＵの代わりに、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、ＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＦＰＵ（Ｆｌｏａｔｉｎｇ ｎｕｍｂｅｒ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＰＰＵ（（Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＴＰＵ（Ｔｅｎｓｏｒ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、量子プロセッサ、マイクロコントローラ、又は、これらの組み合わせなどを用いることができる。

【産業上の利用可能性】

【0100】

本発明は、複数の衛星に分散配置されたホストおよびＩ／Ｏデバイスを結合して情報処理装置を形成する分野全般に利用できる。

【符号の説明】

【0101】

１ 衛星プラットフォーム
２～４ 衛星
５ 管理装置
６ ネットワーク
７ 地球

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】