ホーム > 特許ランキング > ＶｉａＳａｔ，Ｉｎｃ．
(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】
(24)【登録日】2024-01-12
(45)【発行日】2024-01-22
(54)【発明の名称】離散された衛星コンステレーション
(51)【国際特許分類】
H04L 12/66 20060101AFI20240115BHJP
H04L 45/741 20220101ALI20240115BHJP
【ＦＩ】
H04L12/66
H04L45/741
【請求項の数】
41
(21)【出願番号】P 2021526654
(86)(22)【出願日】2019-11-19
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2022-02-24
(86)【国際出願番号】 US2019062183
(87)【国際公開番号】W WO2020106700
(87)【国際公開日】2020-05-28
【審査請求日】2022-11-10
(31)【優先権主張番号】62/769,168
(32)【優先日】2018-11-19
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(73)【特許権者】
【識別番号】513180451
【氏名又は名称】ヴィアサット，インコーポレイテッド
【氏名又は名称原語表記】ＶｉａＳａｔ，Ｉｎｃ．
(74)【代理人】
【識別番号】110002848
【氏名又は名称】弁理士法人ＮＩＰ＆ＳＢＰＪ国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】グリニッジ、デビッド ディ．
(72)【発明者】
【氏名】ミラー、クレッグ エイ．
【審査官】速水 雄太
(56)【参考文献】
【文献】特開昭６２－０４３２２９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１３－２０３１６４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０１２－５０７２１１（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２００４／０１９２１９７（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０４Ｌ １２／６６
Ｈ０４Ｌ ４５／７４１
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
システム（１００）であって、第１の軌道を有し、かつ第１の通信プロトコルを使用して、第１のゲートウェイ衛星（１０５、２０５、５０５）と軌道結合された複数の補助衛星にクラスタ内通信リンク（１４０、２４５、５７０）を提供する第１のゲートウェイ衛星（１０５、２０５、５０５）と、
前記第１の通信プロトコルを使用して前記第１のゲートウェイ衛星（１０５、２０５、５０５）と通信するように構成された前記複数の補助衛星のうちの第１の補助衛星（１１０、２１０、５１５）であって、第１のペイロードタイプを有する第１の補助衛星（１１０、２１０、５１５）と、
前記第１の通信プロトコルを使用して前記第１のゲートウェイ衛星と通信するように構成された前記複数の補助衛星のうちの第２の補助衛星（１１０、２１５、５２０）であって、前記第１のペイロードタイプとは異なる第２のペイロードタイプを有する第２の補助衛星（１１０、２１５、５２０）と、を備え、
前記第１のゲートウェイ衛星（１０５、２０５、５０５）は、前記第１の通信プロトコルを使用して、前記第１の補助衛星（１１０、２１０、５１５）又は前記第２の補助衛星（１１０、２１５、５２０）に対してクラスタ内通信を、前記クラスタ内通信リンク（１４０、２４５、５７０）を経由してルーティングし、
前記第１のペイロードタイプは、第２の通信プロトコルに従って、空中デバイス（１２０、２３０、５４５）、地上デバイス（１２０、２２５、５３５）、又はその両方に第１の通信サービスを提供する、
システム（１００）。
【請求項2】
前記クラスタ内通信リンクは、第１のクラスタ内通信リンクであり、前記システムは、第２のゲートウェイ衛星（１０５、５１０）を更に備え、前記第２のゲートウェイ衛星（１０５、５１０）は、第２の軌道を有し、かつ前記第１の通信プロトコルを使用して、前記第２のゲートウェイ衛星（１０５、５１０）と軌道結合された異なる複数の補助衛星（５２０、５２５、５３０）に第２のクラスタ内通信リンク（１４０、５７５）を提供し、
前記第１のゲートウェイ衛星（１０５、２０５、５０５）は、前記第１の補助衛星（１１０、２１０、５１５）又は前記第２の補助衛星（１１０、２１５、５２０）に対するクラスタ内通信を前記第２のゲートウェイ衛星（１０５、５１０）にルーティングし、
前記第２のゲートウェイ衛星は、前記クラスタ間通信を、前記第２のクラスタ内通信リンクを介して、前記異なる複数の補助衛星（５２０、５２５、５３０）のうちの１つの補助衛星にルーティングする、請求項１に記載のシステム。
【請求項3】
前記第１の通信プロトコルを使用して前記第２のゲートウェイ衛星（１０５、５１０）と通信する、前記異なる複数の補助衛星（５２０、５２５、５３０）のうちの第３の補助衛星（１１０、２２０、５２５）を更に備え、前記第３の補助衛星（１１０、２２０、５２５）は、第３のペイロードタイプを有し、前記第１のゲートウェイ衛星（１０５、２０５、５０５）は、前記第２のゲートウェイ衛星（１０５、５１０）を介して、前記第１の補助衛星（１１０、２１０、５１５）と前記第３の補助衛星（１１０、２２０、５２５）との間で通信をルーティングする、請求項２に記載のシステム。
【請求項4】
前記第２のペイロードタイプは、第３の通信プロトコルに従って、前記空中デバイス（１２０、２３０、５４５）、前記地上デバイス（１２０、２２５、５３５）、又はその両方に第２の通信サービスを提供し、前記第１のゲートウェイ衛星（１０５、２０５、５０５）は、前記第１の通信プロトコルを使用して、前記第１の補助衛星（１１０、２１０、５１５）と前記第２の補助衛星（１１０、２１５、５２０）との間で通信をルーティングする、請求項１～３のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項5】
前記第２の通信プロトコルは、第１の周波数レンジに関連付けられており、前記第３の通信プロトコルは、第２の周波数レンジに関連付けられている、請求項４に記載のシステム。
【請求項6】
前記第２の通信プロトコルは、第１のパケット化方式、第１の暗号化方式、及び第１の符号化方式に関連付けられており、前記第３の通信プロトコルは、第２のパケット化方式、第２の暗号化方式、及び第２の符号化方式に関連付けられており、
前記第１のゲートウェイ衛星（１０５、２０５、５０５）は、前記第１の補助衛星（１１０、２１０、５１５）又は前記第２の補助衛星（１１０、２１５、５２０）に対する通信をルーティングするために、前記第１のパケット化方式、前記第１の暗号化方式、又は前記第１の符号化方式のうちの少なくとも１つと、前記第２のパケット化方式、前記第２の暗号化方式、又は前記第２の符号化方式のうちの対応する１つとを変換する、請求項４に記載のシステム。
【請求項7】
前記第２のペイロードタイプは、第１のセンサタイプを使用して情報を収集するように構成されており、前記第２の補助衛星（１１０、２１５、５２０）は、前記第１の通信プロトコルを使用して、前記情報を前記第１のゲートウェイ衛星（１０５、２０５、５０５）と通信する、請求項１～３のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項8】
前記第１のゲートウェイ衛星（１０５、２０５、５０５）は、前記第１の補助衛星（１１０、２１０、５１５）又は前記第２の補助衛星（１１０、２１５、５２０）と、第３の軌道を有する商用通信衛星（１１５、９２０）との間で通信をルーティングする、請求項１～７のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項9】
前記第１のゲートウェイ衛星（１１０、２１０、５１５）は、全指向性アンテナを介して、前記第１の通信プロトコルを使用して前記第１の補助衛星（１１０、２１５、５２０）及び前記第２の補助衛星（１１０、２１５、５２０）と通信する、請求項１～８のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項10】
前記第１の補助衛星（１１０、２１０、５１５）又は前記第２の補助衛星（１１０、２１５、５２０）のうちの少なくとも１つは、前記第１のゲートウェイ衛星（１０５、２０５、５０５）が前記第１の軌道に設置された後に、前記第１のゲートウェイ衛星（１０５、２０５、５０５）と軌道結合される、請求項１～９のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項11】
第１の軌道を有し、かつ第１の通信プロトコルを使用して、第１のゲートウェイ衛星（１０５、２０５、５０５）と軌道結合された複数の補助衛星にクラスタ内通信リンク（１４０、２４５、５７０）を提供する第１のゲートウェイ衛星（１０５、２０５、５０５）における方法であって、前記方法は、第１のペイロードタイプを有する、前記複数の補助衛星のうちの第１の補助衛星（１１０、２１０、５１５）から、前記第１の通信プロトコルを使用して通信を受信することと、
前記通信をルーティングするために第２のペイロードタイプを有する、前記複数の補助衛星のうちの第２の補助衛星（１１０、２１５、５２０）を、複数の宛先ノードの中から１つの宛先ノードとして選択することと、ただし、前記複数の宛先ノードは、前記複数の補助衛星、第２の軌道を有する第２のゲートウェイ衛星（１０５、５１０）、及び第３の軌道を有する商用通信衛星（１１５、９２０）を含み、
前記通信に関連付けられた情報を前記宛先ノードに送信することと、を含み、
前記第１のペイロードタイプは、第２の通信プロトコルに従って、空中デバイス（１２０、２３０、５４５）、地上デバイス（１２０、２２５、５３５）、又はその両方に第１の通信サービスを提供する、
方法。
【請求項12】
前記第２のペイロードタイプにアクセスするための要求が前記通信に含まれることを、前記受信に少なくとも部分的に基づいて判定することを更に含み、前記宛先ノードを選択することは、前記判定に少なくとも部分的に基づいて、前記第２の補助衛星（１１０、２１５、５２０）を選択することを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項13】
前記第２の補助衛星（１１０、２１５、５２０）から、前記送信された情報に応答して、前記第２のペイロードタイプに関連付けられた第２の通信を、前記第１の通信プロトコルを使用して受信することを更に含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項14】
前記第２のゲートウェイ衛星（１０５、５１０）と軌道結合された第３の補助衛星（１１０、２２０、５２５）の第３のペイロードタイプにアクセスするための要求が前記通信に含まれることを、前記受信に少なくとも部分的に基づいて判定することを更に含み、前記宛先ノードを選択することは、前記判定に少なくとも部分的に基づいて、前記第２のゲートウェイ衛星（１０５、５１０）を選択することを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項15】
前記受信に少なくとも部分的に基づいて、前記通信が、前記第２の補助衛星（１１０、２１５、５２０）によって第２の通信サービスが提供されているデバイス（１２０、２３０、５４５）に向けられていることを判定することを更に含み、前記宛先ノードを選択することは、前記判定に少なくとも部分的に基づいて、前記第２の補助衛星（１１０、２１５、５２０）を選択することを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項16】
前記受信に少なくとも部分的に基づいて、前記通信が、前記第２のゲートウェイ衛星（１０５、５１０）と軌道結合された第３の補助衛星（１１０、５２０、５２５）によって第３の通信サービスが提供されているデバイス（１２０、５４０、５４５）に向けられていることを判定することを更に含み、前記宛先ノードを選択することは、前記判定に少なくとも部分的に基づいて、前記第２のゲートウェイ衛星（１０５、５１０）を選択することを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項17】
前記第２の補助衛星（１１０、２１５、５２０）は、第３の通信プロトコルに対して構成されている、請求項１１～１６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項18】
前記第２のゲートウェイ衛星（１０５、５１０）から、前記第１の通信プロトコルを使用した第２の通信を受信することと、前記受信に少なくとも部分的に基づいて、前記第２の通信が、前記第２の補助衛星（１１０、２１５、５２０）に向けられていることを判定することと、
前記判定に少なくとも部分的に基づいて、前記第２の補助衛星（１１０、２１５、５２０）を第２の宛先ノードとして選択することと、を更に含む、請求項１１～１７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項19】
商用通信衛星（１１５、９２０）から、前記第１の通信プロトコルを使用した第２の通信を受信することと、前記受信に少なくとも部分的に基づいて、前記第２の通信が、前記第２の補助衛星（１１０、２１５、５２０）に向けられていることを判定することと、
前記判定に少なくとも部分的に基づいて、前記第２の補助衛星（１１０、２１５、５２０）を第２の宛先ノードとして選択することと、を更に含む、請求項１１～１７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項20】
前記複数の補助衛星に軌道経路を修正するよう指示するコマンドを、前記複数の補助衛星に送信することを更に含む、請求項１１～１９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項21】
前記第１の通信プロトコルを使用して、前記第１のゲートウェイ衛星（１０５、２０５、５０５）と軌道結合された補助衛星（２１０、２１５）の第１のセットを識別することと、ただし、前記補助衛星の第１のセットは、前記第１の補助衛星（１１０、２１０、５１５）及び前記第２の補助衛星を含み、前記補助衛星の前記第１のセットが識別された後に、前記第１の通信プロトコルを使用して、前記第１のゲートウェイ衛星（１０５、２０５、５０５）と軌道結合されることになる第２の補助衛星（２２０）のセットを発見することと、を更に含み、
前記補助衛星の第２のセットは、前記第１のペイロードタイプ及び前記第２のペイロードタイプとは異なる第３のペイロードタイプを有する少なくとも１つの第３の補助衛星（１１０、２２０、５２５）を含む、請求項１１～２０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項22】
前記通信は、前記第２の通信プロトコルに従って構成されるデータパケットを含み、前記方法は、前記データパケットからのデータを、前記第２の通信プロトコルから前記第２の補助衛星によって使用される第３の通信プロトコルに変換することを更に含み、
前記宛先ノードを選択することは、前記変換に少なくとも部分的に基づいて、前記第２の補助衛星（１１０、２１５、５２０）を選択することを含む、請求項１１～２１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項23】
通信サービスを提供する第１の補助衛星（１１０、２１０、５１５）における方法であって、第１の通信プロトコルを使用して、前記第１の補助衛星（１１０、２１０、５１５）に軌道結合されているゲートウェイ衛星（１０５、２０５、５０５）との接続を確立することと、
第２の通信プロトコルを使用して通信を受信することと、
前記通信が、前記ゲートウェイ衛星（１０５、２０５、５０５）と軌道結合された第２の補助衛星（１１０、２１５、５２０）、又は前記第２の補助衛星（１１０、２１５、５２０）によって第２の通信サービスが提供されているデバイス（１２０）に向けられていることを判定することと、
前記判定に少なくとも部分的に基づいて、前記第１の通信プロトコルを使用して、前記通信からのデータを前記ゲートウェイ衛星（１０５、２０５、５０５）に送信することと、を含み、
前記ゲートウェイ衛星（１０５、２０５、５０５）は、前記通信からの前記データを、前記第２の補助衛星（１１０、２１５、５２０）に直接ルーティングするように構成され、
前記第１の補助衛星（１１０、２１０、５１５）は、第１のペイロードタイプを有し、前記第１のペイロードタイプは、前記第２の通信プロトコルに従って、空中デバイス（１２０、２３０、５４５）、地上デバイス（１２０、２２５、５３５）、又はその両方に第１の通信サービスを提供する、
方法。
【請求項24】
前記第２の通信プロトコルに従って前記通信の少なくとも一部分を復号することを更に含み、前記判定は、前記復号に少なくとも部分的に基づく、請求項２３に記載の方法。
【請求項25】
前記復号に少なくとも部分的に基づいて、前記第２の補助衛星（１１０、２１５、５２０）に関連付けられた第１のアドレスを取得することを更に含み、前記判定することは、前記取得された第１のアドレスが、前記第１の補助衛星（１１０、２１０、５１５）に関連付けられた第２のアドレスとは異なることを判定することを含む、請求項２４に記載の方法。
【請求項26】
第１の軌道を有し、かつ第１の通信プロトコルを使用して、第１のゲートウェイ衛星（１０５、２０５、５０５）と軌道結合された複数の補助衛星にクラスタ内通信リンク（１４０、２４５、５７０）を提供する第１のゲートウェイ衛星（１０５、２０５、５０５）であって、前記第１のゲートウェイ衛星は、プロセッサと、
前記プロセッサに接続されたメモリと、
前記メモリに記憶されおり、前記プロセッサによって実行可能である命令と、を備えており、前記命令は、前記第１のゲートウェイ衛星（１０５、２０５、５０５）に、
第１のペイロードタイプを有する、前記複数の補助衛星のうちの第１の補助衛星（１１０、２１０、５１５）から、前記第１の通信プロトコルを使用した通信を受信させ、
前記通信をルーティングするための第２のペイロードタイプを含む、前記複数の補助衛星のうちの第２の補助衛星（１１０、２１５、５２０）を、複数の宛先ノードの中から１つの宛先ノードとして選択させ、ただし、前記複数の宛先ノードは、前記複数の補助衛星、第２の軌道を有する第２のゲートウェイ衛星（１０５、５１０）、及び第３の軌道を有する商用通信衛星（１１５、９２０）を含み、
前記通信に関連付けられた情報を前記宛先ノードに送信させ、
前記第１のペイロードタイプは、第２の通信プロトコルに従って、空中デバイス（１２０、２３０、５４５）、地上デバイス（１２０、２２５、５３５）、又はその両方に第１の通信サービスを提供する、
第１のゲートウェイ衛星（１０５、２０５、５０５）。
【請求項27】
前記命令は、前記第１のゲートウェイ衛星（１０５、２０５、５０５）に、前記第２のペイロードタイプにアクセスするための要求が前記通信に含まれることを、前記受信に少なくとも部分的に基づいて判定させるように、前記プロセッサによって更に実行可能である、請求項２６に記載の第１のゲートウェイ衛星（１０５、２０５、５０５）。
【請求項28】
前記プロセッサは、前記第１のゲートウェイ衛星（１０５、２０５、５０５）に、前記送信された情報に応答して、前記第１の通信プロトコルを使用して、前記第２の補助衛星（１１０、２１５、５２０）から、前記第２のペイロードタイプに関連付けられた第２の通信を受信させるように、更に実行可能である、請求項２６又は２７に記載の第１のゲートウェイ衛星（１０５、２０５、５０５）。
【請求項29】
前記プロセッサは、前記第１のゲートウェイ衛星（１０５、２０５、５０５）に、前記第２のゲートウェイ衛星（１０５、５１０）と軌道結合された第３の補助衛星（１１０、２２０、５２５）の第３のペイロードタイプにアクセスするための要求が前記通信に含まれることを、前記受信に少なくとも部分的に基づいて判定させるように、更に実行可能である、請求項２６に記載の第１のゲートウェイ衛星（１０５、２０５、５０５）。
【請求項30】
前記プロセッサは、前記第１のゲートウェイ衛星（１０５、２０５、５０５）に、前記受信に少なくとも部分的に基づいて、前記通信が、前記第２の補助衛星（１１０、２１５、５２０）によって第２の通信サービスが提供されているデバイス（１２０、２３０、５４５）に向けられていることを判定させるように、更に実行可能である、請求項２６に記載の第１のゲートウェイ衛星（１０５、２０５、５０５）。
【請求項31】
前記プロセッサは、前記第１のゲートウェイ衛星（１０５、２０５、５０５）に、前記受信に少なくとも部分的に基づいて、前記通信が、前記第２のゲートウェイ衛星（１０５、５１０）と軌道結合された第３の補助衛星（１１０、５２０、５２５）によって第３の通信サービスが提供されているデバイス（１２０、５４０、５４５）に向けられていることを判定させるように、更に実行可能である、請求項２６に記載の第１のゲートウェイ衛星（１０５、２０５、５０５）。
【請求項32】
通信サービスを提供する第１の補助衛星（１１０、２１０、５１５）であって、プロセッサと、
前記プロセッサに接続されたメモリと、
前記メモリに記憶されており、前記プロセッサによって実行可能である命令と、を備えており、
前記命令は、前記第１のゲートウェイ衛星（１１０、２１０、５１５）に、
第１の通信プロトコルを使用して、前記第１の補助衛星と軌道結合されているゲートウェイ衛星（１０５、２０５、５０５）との接続を確立させ、
第２の通信プロトコルを使用して通信を受信させ、
前記通信が、前記ゲートウェイ衛星（１０５、２０５、５０５）と軌道結合された第２の補助衛星（１１０、２１５、５２０）、又は前記第２の補助衛星（１１０、２１５、５２０）によって第２の通信サービスが提供されているデバイス（１２０）に向けられていることを判定させ、
前記判定に少なくとも部分的に基づいて、前記第１の通信プロトコルを使用して、前記通信からのデータを前記ゲートウェイ衛星（１０５、２０５、５０５）に送信させ、
前記ゲートウェイ衛星（１０５、２０５、５０５）は、前記通信からの前記データを、前記第２の補助衛星（１１０、２１５、５２０）に直接ルーティングするように構成されており、
前記第１の補助衛星（１１０、２１０、５１５）は、第１のペイロードタイプを有し、前記第１のペイロードタイプは、前記第２の通信プロトコルに従って、空中デバイス（１２０、２３０、５４５）、地上デバイス（１２０、２２５、５３５）、又はその両方に第１の通信サービスを提供する、
第１の補助衛星（１１０、２１０、５１５）。
【請求項33】
前記プロセッサは、前記第１の補助衛星（１１０、２１０、５１５）に、前記第２の通信プロトコルに従って前記通信の少なくとも一部分を復号させるように、更に実行可能である、請求項３２に記載の第１の補助衛星（１１０、２１０、５１５）。
【請求項34】
前記プロセッサは、前記第１の補助衛星（１１０、２１０、５１５）に、前記復号に少なくとも部分的に基づいて、前記第２の補助衛星（１１０、２１５、５２０）に関連付けられた第１のアドレスを取得させるように、更に実行可能である、請求項３３に記載の第１の補助衛星（１１０、２１０、５１５）。
【請求項35】
前記第２の通信プロトコルを使用して、第２の通信を受信することと、前記第２の通信が、第２の軌道を有する第２のゲートウェイ衛星（１０５、５１０）と軌道結合された第３の補助衛星（１１０、２１５、５２０）、又は前記第３の補助衛星（１１０、２１５、５２０）によって第３の通信サービスを提供されている第２のデバイス（１２０）に向けられていることを判定することと、
前記判定に少なくとも部分的に基づいて、前記第１の通信プロトコルを使用して、前記第２の通信からのデータを前記ゲートウェイ衛星（１０５、２０５、５０５）に送信することと、を更に含み、
前記ゲートウェイ衛星（１０５、２０５、５０５）は、前記第２の通信からの前記データを、前記第２のゲートウェイ衛星（１０５、５１０）を介して、前記第３の補助衛星（１１０、２１５、５２０）に間接的にルーティングするように構成されている、請求項２３～２５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項36】
前記プロセッサは、前記第１の補助衛星（１１０、２１０、５１５）に、前記第２の通信プロトコルを使用して、第２の通信を受信させ、
前記第２の通信が、第２の軌道を有する第２のゲートウェイ衛星（１０５、５１０）と軌道結合された第３の補助衛星（１１０、２１５、５２０）、又は前記第３の補助衛星（１１０、２１５、５２０）によって第３の通信サービスを提供されている第２のデバイス（１２０）に向けられていることを判定させ、
前記判定に少なくとも部分的に基づいて、前記第１の通信プロトコルを使用して、前記第２の通信からのデータを前記ゲートウェイ衛星（１０５、２０５、５０５）に送信させるように、更に実行可能であり、
前記ゲートウェイ衛星（１０５、２０５、５０５）は、前記第２の通信からの前記データを、前記第２のゲートウェイ衛星（１０５、５１０）を介して、前記第２の補助衛星（１１０、２１５、５２０）に間接的にルーティングするように構成されている、請求項３２～３４のいずれか一項に記載の第１の補助衛星（１１０、２１０、５１５）。
【請求項37】
前記第１のゲートウェイ衛星（１０５、２０５、５０５）は、前記第１の補助衛星（１１０、２１０、５１５）によって使用される前記第２の通信プロトコルと、前記第２の補助衛星（１１０、２１０、５１５）によって使用される第３の通信プロトコルとを変換するように構成され、前記第１の通信プロトコルを使用して前記クラスタ内通信をルーティングすることは、前記変換に少なくとも部分的に基づく、請求項１～１０のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項38】
前記第１の補助衛星（１１０、２１０、５１５）によって使用される前記第２の通信プロトコルと、前記第２の補助衛星（１１０、２１０、５１５）によって使用される第３の通信プロトコルとを変換することとをさらに含む、請求項１１～２２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項39】
前記ゲートウェイ衛星（１０５、２０５、５０５）は、前記第１の補助衛星（１１０、２１０、５１５）によって使用される前記第２の通信プロトコルと、前記第２の補助衛星（１１０、２１０、５１５）によって使用される第３の通信プロトコルとを変換するように更に構成されている、請求項２３～２５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項40】
前記命令は、前記第１のゲートウェイ衛星（１０５、２０５、５０５）に、前記第１の補助衛星（１１０、２１０、５１５）によって使用される前記第２の通信プロトコルと、前記第２の補助衛星（１１０、２１０、５１５）によって使用される第３の通信プロトコルとを変換させるように、前記プロセッサによって更に実行可能である、請求項２６～３０のいずれか一項に記載の第１のゲートウェイ衛星（１０５、２０５、５０５）。
【請求項41】
前記ゲートウェイ衛星（１０５、２０５、５０５）は、前記第２の通信プロトコルと第３の通信プロトコルとを変換するように更に構成されている、請求項３２～３４のいずれか一項に記載の第１の補助衛星（１１０、２１０、５１５）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
以下は、概して、衛星通信に関し、より具体的には、離散された衛星コンステレーションを使用することに関する。
【0002】
現在、地球を周回している衛星は、共同して、ユーザデバイスに広範囲の機能性（例えば、通信サービス、画像サービス、位置決めサービス、ナビゲーションサービス、タイミングサービスなど）を提供する。現在、配備された衛星のサブセットは各々、多数の機能性を提供することができ、一方、配備された他の衛星は各々、少数の機能性（例えば、１つの機能性）しか提供することができない。いくつかの場合には、多数の機能性を提供する衛星は、少数の機能性を提供する衛星よりも高価で、複雑で、大きくなる可能性がある。
【0003】
製造コスト及び配備コストを低減する目的で、衛星事業者は、少数の機能性を提供するように各々構成された特化型衛星を１つ以上、打ち上げることがある。いくつかの場合には、特化型衛星は、他の特化型衛星とは異なる通信プロトコルを使用することがあり、異なる通信方式をサポートする無線構成要素を含むことがある。したがって、特化型衛星は、互いに通信できない場合があり、ユーザデバイスは、複数の特化型衛星の各々の通信プロトコル及び方式をサポートする無線構成要素を含むように構成されていないと、複数の特化型衛星と通信できない場合がある。
【発明の概要】
【0004】
記載される技術は、離散された衛星コンステレーションをサポートする、改良された方法、システム、デバイス、及び装置に関する。ゲートウェイ衛星は、各々が提供する機能性の数が制限された１つ以上の特化型衛星（「戦術データリンク（tactical data link、ＴＤＬ）衛星」又は「補助衛星」とも称され得る）と軌道結合することができる。ゲートウェイ衛星は、１つ以上の特化型衛星間で通信をルーティングするように構成することができる。したがって、ゲートウェイ衛星は、特化型衛星の能力を、他の特化型衛星によって提供される付加的機能性を有するネットワークへ拡張し、ユーザデバイスによってサポートされる通信と互換性のない可能性のある追加の機器及び／又は通信リンクへのアクセスをユーザデバイスに提供することができる。
【0005】
ゲートウェイ衛星は、１つ以上の特化型衛星と他の衛星（例えば、他のゲートウェイ衛星、商用通信衛星）との間で通信をルーティングするように更に構成してもよい。したがって、商用ネットワークのために構成されたユーザデバイスは、ゲートウェイ衛星を通じて特化型衛星にアクセスすることができる。いくつかの場合には、別のゲートウェイ衛星を、１つ以上の特化型衛星の別のセットと軌道結合してもよい。ゲートウェイ衛星は、ゲートウェイ衛星間の通信を中継することによって、第１のゲートウェイ衛星と軌道結合された１つ以上の特化型衛星の第１のセットと、他のゲートウェイ衛星と軌道連結された１つ以上の特化型衛星の他のセットとの間で通信をルーティングするように構成することができる。したがって、ユーザデバイスは、１つ以上のゲートウェイ衛星又は他の衛星を通じて、このユーザデバイスとは異なるカバレッジエリア内に位置付けられた他のユーザデバイスに到達することができる。
【図面の簡単な説明】
【0006】
【図1】本明細書に開示される、離散された衛星コンステレーションをサポートする衛星通信システムの一例を示す。
【0007】
【図2】本明細書に開示される、離散された衛星コンステレーションをサポートする衛星通信サブシステムの態様を示す。
【0008】
【図3】本明細書に開示される、離散された衛星コンステレーションをサポート及び利用するプロセスの態様を示す。
【図4】本明細書に開示される、離散された衛星コンステレーションをサポート及び利用するプロセスの態様を示す。
【0009】
【図5】本明細書に開示される、離散された衛星コンステレーションをサポートする衛星通信サブシステムの態様を示す。
【0010】
【図6】本明細書に開示される、離散された衛星コンステレーションをサポート及び利用するプロセスの態様を示す。
【図7】本明細書に開示される、離散された衛星コンステレーションをサポート及び利用するプロセスの態様を示す。
【図8】本明細書に開示される、離散された衛星コンステレーションをサポート及び利用するプロセスの態様を示す。
【0011】
【図9】本明細書に開示される、離散された衛星コンステレーションをサポートする衛星通信サブシステムの態様を示す。
【0012】
【図10】本明細書に開示される、離散された衛星コンステレーションをサポート及び利用するプロセスの態様を示す。
【図11】本明細書に開示される、離散された衛星コンステレーションをサポート及び利用するプロセスの態様を示す。
【0013】
【図12】本明細書に開示される、離散された衛星コンステレーションをサポートする衛星コントローラのブロック図を示す。
【0014】
【図13】本明細書に開示される、離散された衛星コンステレーションをサポートする例示的なゲートウェイ衛星のブロック図を示す。
【0015】
【図14】本明細書に開示される、離散された衛星コンステレーションをサポートする例示的な補助衛星のブロック図を示す。
【0016】
【図15】本明細書に開示される、マスターノードリンク障害からの回復をサポートする方法を示すフロー図を示す。
【図16】本明細書に開示される、マスターノードリンク障害からの回復をサポートする方法を示すフロー図を示す。
【発明を実施するための形態】
【0017】
衛星通信システムは、衛星（「戦略データリンク（ＴＤＬ）衛星」とも称され得る）を含むことができ、この衛星は各々が、接続されたユーザデバイスに、異なる又は制限された（例えば、１つの）機能性（又は能力）を提供する。いくつかの場合には、異なるＴＤＬ衛星は、それぞれの機能性をサポートする異なるペイロードタイプで構成してもよく、及び／又はＴＤＬ衛星のそれぞれの任務目的を満たすために使用される。例えば、あるＴＤＬ衛星は、単一の能力を提供する単一のペイロードタイプを備えてもよく、別のＴＤＬ衛星は、別の能力を提供する別のペイロードタイプを備えてもよい。いくつかの場合には、ＴＤＬ衛星はまた、互いに異なる通信プロトコルを使用することもできる。複数のＴＤＬ衛星によって提供される複数の機能性にユーザデバイスがアクセスできるようにするために、ユーザデバイスは、複数の通信プロトコルを実行するための命令、及び／又は複数のＴＤＬ衛星との通信をサポートするための複数セットの無線機器で構成することができる。しかし、複数のＴＤＬ衛星との通信をサポートするようにユーザデバイスを構成することは、ユーザデバイスのコスト及び／又は複雑性を増加させる可能性がある。また、いくつかの場合には、複数のＴＤＬ衛星との同時通信は、ＴＤＬ衛星間の干渉、又は所与のＴＤＬ衛星の利用可能性の欠如によって妨げられることがある。
【0018】
あるいは、ユーザデバイスに複数の機能性を提供するために、より多くの機能性を含む衛星を軌道内に設置してもよい。しかし、より多くの機能性を提供するように衛星を構成することは、衛星のコスト、複雑性、及び／又はサイズを増加させる可能性がある。また、いくつかの場合には、衛星は、異なる機能性をサポートするために使用される信号送信間の電力制限又は干渉によって、機能性を同時に提供することが妨げられることもある。更に、より複雑な衛星を設置することにより、ユーザデバイスが、既に軌道内に設置されている既存のＴＤＬ衛星を活用できなくなる場合がある。
【0019】
ユーザデバイス及び衛星のコスト、複雑性、及び／又はサイズを増加させることなく、又は最小限の増加で、ユーザデバイスに利用可能な機能性の数を増加させるために、本明細書に記載される離散された衛星コンステレーションは、（互いに通信できない）補助衛星間の通信をルーティングするゲートウェイ衛星を含み得る。補助衛星は、機能性が制限されても又は特化型の衛星であってもよい。いくつかの場合には、補助衛星は、既存の又は新たに打ち上げられるＴＤＬ衛星を含み得る。いくつかの場合には、ゲートウェイ衛星は、１つ以上の補助衛星と軌道結合することができる（又は共軌道であってもよい）。すなわち、ゲートウェイ衛星及び補助衛星は、軌道上でゲートウェイ衛星と補助衛星とが互いに直接通信範囲内に留まるように調整されて軌道を周回してもよい。例えば、ゲートウェイ衛星及び補助衛星は、衛星間の通信に使用される通信プロトコルが効率的に動作する１ｋｍ未満、１０ｋｍ未満、１００ｋｍ未満、１，０００ｋｍ未満、又はその他のいくらかの範囲の衛星間の距離を維持するように軌道を周回してもよい。
【0020】
いくつかの例では、ゲートウェイ衛星は、ある補助衛星から受信した通信を別の補助衛星にルーティングするように構成してもよい。例えば、補助衛星は、ユーザデバイスから受信した通信をゲートウェイ衛星に中継してもよく、ゲートウェイ衛星は、別の補助衛星への通信をルーティングしてもよい。いくつかの場合には、補助衛星は、補助衛星の機能性を使用して作成された情報を用いて通信に応答してもよい。いくつかの場合には、補助衛星は、通信を、このユーザデバイスとは異なる通信プロトコルを使用する別のユーザデバイスに中継してもよい。補助衛星間の通信をルーティングすることによって、ユーザデバイスは、例えば、補助衛星がこのユーザデバイスとは異なる通信プロトコルを使用する場合に、他の方法ではユーザデバイスがアクセスできない、補助衛星が提供する機能性（例えば、他のペイロードタイプ）へのアクセスを獲得することができる。また、補助衛星間の通信をルーティングすることによって、ユーザデバイスは、このユーザデバイスとは異なる通信プロトコルを使用する他のユーザデバイスと接続することができる。
【0021】
追加的に又は代替的に、ゲートウェイ衛星は、商用衛星と補助衛星との間で通信を中継するように構成してもよい。例えば、ゲートウェイ衛星は、商用衛星から補助衛星に対して意図された通信を受信し、その通信を補助衛星に中継してもよい。補助衛星は、この通信に応答するか、又は接続されたユーザデバイスにその通信を中継してもよい。補助衛星と商用衛星との間の通信を中継するようにゲートウェイ衛星を構成することによって、商用ネットワークを介して通信するように構成されていないユーザデバイス及び補助衛星が、商用ネットワークに接続され、商用ネットワークへアクセスできるようになる。また、商用ネットワークのために構成されたユーザデバイスは、このユーザデバイスがアクセスできない補助衛星、及び／又は他の方法ではこのユーザデバイスと直接通信するように構成されていないユーザデバイスの機能にアクセスできる場合がある。
【0022】
いくつかの例では、別のゲートウェイ衛星は、１つ以上の追加の補助衛星と軌道結合してもよい。いくつかの場合には、補助衛星間で通信をルーティングするように構成されたゲートウェイ衛星は、ゲートウェイ衛星間の通信を中継するように更に構成してもよい。例えば、別のゲートウェイ衛星と軌道結合されている別の補助衛星（例えば、他の補助衛星がサービスを提供するユーザ）に対して意図された補助衛星からの通信を受信したゲートウェイ衛星は、その通信を他のゲートウェイ衛星に中継してもよい。次いで、他のゲートウェイ衛星は、例えば、上述した技術及び本明細書に記載される対応する技術を使用して、通信を意図した補助衛星に中継してもよい。複数のゲートウェイ衛星を配備することによって、ユーザデバイスの通信範囲は、ユーザデバイスと同じ及び／又は異なる通信プロトコルを使用するユーザデバイスとの通信のために、他のカバレッジエリアに拡張することができる。また、ユーザデバイスは、他のカバレッジエリアをカバーする補助衛星によって提供される非通信ベースの機能（例えば、衛星画像サービス）にアクセスできる場合がある。
【0023】
本開示の態様はまず、衛星通信システムに関連して説明される。次に、離散された衛星コンステレーションをサポート及び利用するための衛星通信サブシステム及びプロセスの具体例が説明される。本開示の態様は、離散された衛星コンステレーションに関連する装置図、システム図、及びフロー図によって更に示され、説明される。
【0024】
図１は、本明細書に開示される、離散された衛星コンステレーションをサポートする衛星通信システム１００の一例を示す。衛星通信システム１００は、ゲートウェイ衛星１０５と、補助衛星１１０と、商用衛星１１５と、ユーザデバイス１２０と、商用ゲートウェイ１２５と、を含み得る。
【0025】
ゲートウェイ衛星１０５は、衛星通信システム１００内の他の衛星（例えば、他のゲートウェイ衛星１０５、補助衛星１１０、及び商用衛星１１５）間で通信をルーティングするように構成してもよい。いくつかの場合には、ゲートウェイ衛星１０５は、１つ以上の通信プロトコルをサポートするように構成されている。各通信プロトコルは、パケット化、暗号化、及び送信技術に関連付けてもよい。パケット化技術は、送信のためにデータをパッケージ化（例えば、フレーム化、セグメント化、フォーマット化、符号化）する技術を含んでもよく、これは、データをデータ部分に分割し、ヘッダ情報及び１つ以上のデータ部分を含むデータパケットを構成することを含んでもよい。暗号化技術は、例えば、事前共有された鍵（例えば、公開鍵暗号方式）を使用してデータを暗号化するための技術を含み得る。送信技術は、送信のための電力及び周波数レンジを選択することを含み得る、データを送信するための技術を含み得る。いくつかの場合には、暗号化及び送信技術は組み合わされており、例えば、送信及び受信デバイスのみが知っている順序で、複数の周波数レンジで送信を行うこともできる。
【0026】
いくつかの例では、ゲートウェイ衛星１０５は、他のゲートウェイ衛星１０５、補助衛星１１０、及び／又は商用衛星１１５と通信するための第１の通信プロトコル（「ゲートウェイ通信プロトコル」とも称され得る）により構成してもよい。他の例では、ゲートウェイ衛星１０５は、他のゲートウェイ衛星１０５と通信するための第１のゲートウェイ通信プロトコル（「ゲートウェイ／ゲートウェイ（gateway/gateway、ＧＷ／ＧＷ）通信プロトコル」とも称され得る）と、補助衛星１１０と通信するための第２のゲートウェイ通信プロトコル（「ゲートウェイ／ＴＤＬ（gateway/TDL、ＧＷ／ＴＤＬ）通信プロトコル」とも称され得る）と、商用衛星１１５と通信するための第３のゲートウェイ通信プロトコル（「ゲートウェイ／商用（gateway/commercial、ＧＷ／ＣＬ）通信プロトコル」とも称され得る）と、により構成してもよい。いくつかの場合には、ＧＷ／ＧＷ通信プロトコル及びＧＷ／ＣＬ通信プロトコルは、広域ネットワーク（wide area network、ＷＡＮ）通信プロトコル又はＷＡＮプロトコル通信をサポートできるプロトコル（例えば、伝送制御プロトコル（transmission control protocol、ＴＣＰ）、ユーザデータグラムプロトコル（user datagram protocol、ＵＤＰ）、フレームリレー、統合サービスデジタルネットワーク（integrated services digital network、ＩＳＤＮ）、又はポイントツーポイントプロトコル（point-to-point protocol、ＰＰＰ））をサポートできるプロトコル）を使用する。また、ＧＷ／ＴＤＬ通信プロトコルは、ローカルエリアネットワーク（local area network、ＬＡＮ）通信プロトコル又はＬＡＮ通信をサポートできるプロトコル（例えば、イーサネット、媒体アクセス制御（medium access control、ＭＡＣ）層データリンク信号伝達、又はＷｉ－Ｆｉなどの無線ＬＡＮプロトコルをサポートできるプロトコル）を使用してもよい。いくつかの場合には、これらの３つの通信プロトコルは共通の特徴を共有しており、例えば、３つの通信プロトコルは、同じパケット化技術を使用してもよく、全てを一般的にゲートウェイ通信プロトコルと称することができる。
【0027】
いくつかの例では、ゲートウェイ衛星１０５は、異なるタイプの衛星と通信するために、複数セットの無線機及び無線構成要素を含み得る。いくつかの場合には、ゲートウェイ衛星１０５は、ゲートウェイ衛星１０５のための、例えば、ゲートウェイ衛星１０５のバッテリーソースを充電するための電力を発電する太陽電池パネルアレイを含み得る。ゲートウェイ衛星１０５の構成に関する更なる詳細は、本明細書において、図１２及び図１３を参照して説明される。
【0028】
補助衛星１１０は、ユーザデバイス１２０に機能性（例えば、通信サービス、全地球測位サービス、撮像サービスなど）を提供するように構成してもよい。例えば、異なる補助衛星１１０は、異なるペイロードタイプ（例えば、通信プロトコルをサポートする通信ペイロード、撮像ペイロード、測位ペイロード、ナビゲーションペイロード、タイミング同期ペイロード）を有してもよい。いくつかの場合には、補助衛星１１０は、１つ以上の通信プロトコルをサポートするように構成されている。いくつかの例では、補助衛星１１０は、第１の通信プロトコル（「ＴＤＬ通信プロトコル」とも称され得る）により構成されており、第１の通信プロトコルを使用する他の補助衛星１１０、第１の通信プロトコルを使用するユーザデバイス１２０、及び／又はゲートウェイ衛星１０５と通信することができる。いくつかの例では、補助衛星１１０は、異なるタイプの衛星と通信するための無線及び無線構成要素のセットを含み得る。他の実施例では、補助衛星１１０は、ＴＤＬ通信プロトコルを使用する他の補助衛星１１０及びユーザデバイス１２０と通信するためのＴＤＬ通信プロトコルと、ゲートウェイ衛星１０５と通信するための第２の通信プロトコル（例えば、ＧＷ／ＴＤＬ通信プロトコル）とにより構成してもよい。いくつかの例では、補助衛星１１０は、異なるタイプの衛星と通信するための、例えば、通信プロトコル及びゲートウェイ衛星１０５を共有する他の補助衛星１１０と通信するための無線機及び無線構成要素のセットを含み得る。いくつかの場合には、撮像ペイロードとしては、例えば、光学カメラ、赤外線カメラ、ハイパースペクトル撮像、合成開口レーダ（ＳＡＲ）撮像などを挙げることができる。
【0029】
いくつかの場合には、補助衛星１１０は、ユーザデバイス１２０にＴＤＬ（戦略データリンク）を提供してもよい。ＴＤＬを提供する補助衛星１１０は、数が制限された（例えば、１つの）機能性をユーザデバイス１２０に提供する、機能性が制限された（又は特化型の）衛星であり得る。いくつかの場合には、第１のＴＤＬを提供する第１の補助衛星１１０は、第１の波形及び暗号化方式を使用して通信してもよく、第２の補助衛星１１０は、第２の波形及び暗号方式を使用して通信してもよい。いくつかの場合には、補助衛星１１０は、補助衛星１１０の電力を発電するための、例えば、補助衛星１１０においてバッテリーソースを充電するための太陽電池パネルアレイを含み得る。補助衛星１１０の構成に関する更なる詳細は、本明細書において、図１２及び図１４を参照して説明される。
【0030】
商用衛星１１５は、ユーザデバイス１２０に広帯域サービス（例えば、インターネットサービス、オーディオ、又はビデオブロードキャストサービスなど）を提供するように構成してもよい。いくつかの場合には、商用衛星１１５は、１つ以上の通信プロトコルをサポートするように構成されている。いくつかの例では、商用衛星１１５は、ゲートウェイ衛星１０５、ユーザデバイス１２０、及び商用ゲートウェイ１２５と通信するために第１の通信プロトコル（「商用通信プロトコル」とも称され得る）により構成してもよい。いくつかの例では、商用衛星１１５は、異なるタイプの衛星と通信するための無線及び無線構成要素の１つのセットを含み得る。他の実施例では、商用衛星１１５は、商用通信プロトコルによりユーザデバイス１２０及び商用ゲートウェイ１２５と通信し、第２の通信プロトコル（例えば、ＧＷ／ＣＬ通信プロトコル）によりゲートウェイ衛星１０５と通信するように構成してもよい。いくつかの例では、商用衛星１１５は、異なるタイプの衛星と通信するために、複数のセットの無線機及び無線構成要素を含み得る。いくつかの場合には、商用衛星１１５は、商用衛星１１５のための、例えば、商用衛星１１５のバッテリーソースを充電するための電力を発電する太陽電池パネルアレイを含み得る。
【0031】
ユーザデバイス１２０は、ユーザ（例えば、人間のユーザ、センサなど）に対する機能性を提供するように構成してもよい。ユーザデバイス１２０は、携帯電話、パーソナルデバイスアシスタント、テレビ、コンピュータ、地上車両（自動車、戦車など）、空中車両（飛行機、ヘリコプター、ドローンなど）を含み得る。いくつかの場合には、ユーザデバイス１２０は、遠隔検知デバイス、監視機器、及び軍事機器を含み得る。ユーザデバイス１２０はまた、ユーザデバイスのネットワークに関する情報を記憶するコンピュータサーバを含み得る。
【0032】
商用ゲートウェイ１２５は、商用衛星１１５と、地上の商用情報ネットワーク（例えば、インターネット）との間の通信をルーティングするように構成してもよい。いくつかの場合には、商用情報ネットワークは、重要なインフラストラクチャ（例えば、商用衛星１１５、大型データサーバ、及びネットワークケーブルのマイル）によってサポートされる情報ネットワークであってもよい。商用ゲートウェイ１２５は、地上又は空中に基づくものであってもよい。いくつかの場合には、商用ゲートウェイ１２５は、商用衛星１１５に及びこれから信号を送受信するように構成された衛星アンテナを含み得る。いくつかの場合には、商用ゲートウェイ１２５は、１つ以上の通信プロトコルをサポートするように構成してもよい。いくつかの例では、第１の通信プロトコル（「商用ゲートウェイ通信プロトコル」とも称され得る）により商用ゲートウェイ１２５は、商用衛星１１５及びユーザデバイス１２０と通信するように構成してもよい。他の実施例では、商用ゲートウェイ１２５は、商用ゲートウェイ通信プロトコルにより商用衛星１１５と通信し、第２の通信プロトコル（「ネットワークプロトコル」とも称され得る）によりユーザデバイス１２０（パーソナルユーザデバイス１２０への通信を中継するために使用されるネットワークサーバなど）と通信するように構成してもよい。
【0033】
衛星は、異なる軌道に打ち上げてもよい。例えば、衛星は、静止地球軌道（geostationary earth orbit、ＧＥＯ）、中地球軌道（medium earth orbit、ＭＥＯ）、低地球軌道（ＬＥＯ）、又は長楕円軌道（highly elliptical orbit、ＨＥＯ）に打ち上げてもよい。ＧＥＯ衛星は、地球の回転速度と一致する速度で地球を周回することができ、したがって、地球上の一点を基準とした単一の位置に留まることができる。ＬＥＯ衛星は、地球の回転速度を超える速度で地球を周回することができ、したがって、衛星がＬＥＯを通って移動する際に、地球上の地点に対する衛星の位置が変化する。ＬＥＯ衛星は、地球の所与の地域の領域に対して異なるタイプのカバレッジ及び再訪時間を提供するために、低傾斜（例えば、赤道低軌道（equatorial low earth orbits、ＥＬＥＯ））又は高傾斜（例えば、極軌道）で打ち上げてもよい。ＭＥＯ衛星はまた、地球の回転速度を超える速度で地球を周回するが、ＬＥＯ衛星よりも高度にある。ＨＥＯ衛星は、衛星がＨＥＯにわたって地球に近づいたり遠ざかったりする楕円形のパターンで地球を周回することができる。いくつかの例では、ゲートウェイ衛星１０５及び補助衛星１１０は、ＬＥＯに配置してもよく、商用衛星１１５は、ＧＥＯに配置してもよい。
【0034】
衛星は、それぞれの地理的カバレッジエリア１３５内に位置付けられたユーザデバイスと通信することができる。衛星の地理的カバレッジエリア１３５は、衛星がユーザデバイス１２０への直接通信経路を有するかどうか（これは、「見通し内」カバレッジとも称され得る）に基づいてもよい。いくつかの場合には、異なる軌道にある衛星は、異なるレベルのカバレッジを提供することができる。例えば、ＬＥＯにある衛星は、ＬＥＯ衛星が地球により接近しているので、いずれかの１つの時点でＧＥＯ衛星よりもカバーする地理的エリアが小さくなることがある。また、地上の点に対するＬＥＯ衛星の位置は、衛星が一軌道を周回するにつれて変化するため、衛星の現在の地理的なカバレッジエリア１３５は、衛星が軌道を周回するにつれて変化する、すなわち、ユーザデバイス１２０が衛星と通信することができる地上の地理的な領域は、衛星とともに移動することがある。
【0035】
いくつかの場合には、衛星は、衛星の現在の地理的カバレッジエリア１３５内に位置決めされたユーザデバイス１２０と通信するように制限される（これは、見通し線モードとも称され得る）。例えば、通信サービスを提供するＬＥＯ衛星は、衛星の現在の地理的カバレッジエリア１３５内でユーザデバイス１２０を接続するように制限してもよい。いくつかの場合には、地球全体にわたって一定のカバレッジを提供するために、複数の衛星（又は衛星のコンステレーション）がＬＥＯ内に戦略的に配備され、複数の衛星の統合された地理的カバレッジエリア１３５がサービスエリアの大部分又は全てを常にカバーするように、（例えば、クロスリンクを介して）通信可能に互いにリンクすることができる。いくつかの場合には、複数の衛星は、異なるＬＥＯ（例えば、異なる高度、異なる傾斜）を使用して、及び／又は同じＬＥＯ（例えば、同じ高度、同じ傾斜）の異なる時間／位置スロット内に配備してもよい。いくつかの例では、クラスタ１３０内の第１のゲートウェイ衛星１０５及び補助衛星１１０は、第１のＬＥＯ内に位置決めしてもよく、別のクラスタ１３０内の第２のゲートウェイ衛星１０５及び補助衛星１１０は、第２のＬＥＯ内に位置決めしてもよい。いくつかの場合には、クラスタ１３０はまた、ミニコンステレーションと称されてもよい。第１及び第２のＬＥＯは、異なる高度若しくは傾斜を有してもよく、又は軌道内の異なる時間／位置スロットを有する同じ高度及び傾斜を有してもよい。サービスエリアは、サービスが目下、特定の時間に地理的エリアの一部分にしか提供されていない場合であっても、衛星又は衛星のコンステレーションがサービスを提供する地理的エリア全体に関連付けることができる。
【0036】
衛星は、広範囲の機能性（例えば、グローバル測位サービス、地球検知サービス、衛星撮像サービス、音声通信サービス、データ通信サービスなど）アレイをユーザデバイス１２０に提供するために使用してもよい。いくつかの場合には、特定の軌道内の衛星が、特定の機能性をユーザデバイス１２０に提供するのにより好適である場合がある。例えば、ＬＥＯ内の衛星を使用して、衛星電話に待ち時間の小さい通信サービスを提供してもよく、その一方で、ＧＥＯ内の衛星を使用して、特定のエリア内の天候パターンを監視してもよい。
【0037】
いくつかの場合には、単一の衛星（例えば、ＴＤＬとして構成される補助衛星１１０）を使用して、ユーザデバイス１２０に単一の機能性を提供してもよい。他の場合には、単一の衛星を使用して、ユーザデバイスに複数の機能性を提供してもよい。例えば、単一の衛星を使用して、全地球測位サービス、通信サービス、及び潜在的に追加のサービスを提供してもよい。いくつかの場合には、ユーザデバイスに複数の機能性を提供することが可能な衛星は、より少ない（例えば、１つの）機能性を提供できる衛星よりも、大きく、重く、複雑（例えば、機械的及び電気的）になる可能性がある。また、複数の機能性を提供する衛星を打ち上げることに関連する経費は、例えば、複数の機能性をサポートするために衛星の寸法及び重量が増加する場合、より少ない機能性を提供する衛星に比べて増加する可能性がある。更に、いくつかの場合には、例えば、１つの機能性のための信号伝達が別の機能性のための信号伝達と干渉する場合、衛星は、機能性の特定の組み合わせを提供できないことがある。
【0038】
いくつかの場合には、ユーザデバイス１２０は、例えば、衛星が単一の機能を提供するか、又は複数の機能性に対して同じ通信プロトコルを使用する場合、単一の通信プロトコルを使用して衛星と通信することがある。通信プロトコルは、データをパッケージ化する方法（例えば、データをより小さな部分に分割するための方法、ヘッダ情報を生成するための方法など）、データを暗号化する方法、及び／又はデータを送信する方法（例えば、特定の周波数レンジ内の周波数を介して送信を実行するための方法など）を含み得る。他の場合には、ユーザデバイス１２０は、例えば、衛星が複数の機能性に対して複数の通信プロトコルを使用する場合に、複数の通信プロトコルを使用して衛星と通信してもよい。
【0039】
いくつかの場合には、特化型衛星のネットワークを使用して、ユーザデバイス１２０に複数の機能性を提供してもよい。すなわち、複数の機能性は、複数の特化型衛星にわたって分散してもよい。例えば、第１の衛星が、第１の機能性をユーザデバイス１２０に提供し、第２の衛星が、第２の機能性及び第３の機能性をユーザデバイス１２０に提供し、第３の衛星が、第４の機能性をユーザデバイス１２０に提供する、などである。いくつかの場合には、第１の特化型衛星は、第１の周波数レンジにわたって送信してもよく、第２の特化型衛星は、第２の周波数レンジにわたって送信してもよい。いくつかの場合には、特化型衛星のネットワークは、協調されたやり方で形成してもよく、例えば、特化型衛星のネットワークは、単一の事業者によって配備される複数の衛星を含んでもよい。他の場合には、衛星のネットワークは、協調されないやり方で形成してもよく、例えば、特化型衛星のネットワークは、複数の事業者によって配備された複数の衛星を含んでもよい。機能性の全てを単一の衛星に含めるのではなく、複数の特化型衛星にわたって機能を分散させることによって、ユーザデバイス１２０に広範囲の機能性を提供してもよく、ユーザデバイス１２０にサービスを提供する衛星のサイズ及び複雑さを、合理的なレベルに維持してもよい。
【0040】
いくつかの場合には、ユーザデバイス１２０は、例えば、単一の事業者が特化型衛星を配備した場合、単一の通信プロトコルを使用して、特化型衛星のネットワークと通信してもよい。他の場合には、ユーザデバイス１２０は、例えば、異なる事業者が特化型衛星を独立して配備した場合、複数の通信プロトコルを使用して特化型衛星のネットワークと通信してもよい。例えば、ユーザデバイス１２０が、複数の通信プロトコルを使用して特化型衛星のネットワークと通信する場合、ユーザデバイス１２０は、第１の通信プロトコルを使用して全地球測位サービスを提供する第１の特化型衛星と通信し、第２の通信プロトコルを使用して通信サービスを提供する第２の特化型衛星と通信してもよい。
【0041】
複数の通信プロトコルを使用して単一の衛星又は特化型衛星のネットワークと通信することにより、衛星及びユーザデバイス１２０のコスト、サイズ、及び／又は複雑さが増加する可能性がある。すなわち、衛星は、複数の通信プロトコルをサポートするために、追加の回路を含み、追加の命令でプログラムされることがある。例えば、衛星は、第１の特化型衛星との通信をサポートするための構成要素及び命令の第１のセットと、第２の特化型衛星との通信をサポートするための構成要素及び命令の第２のセットとを有することがある。同様に、ユーザデバイス１２０は、複数の通信プロトコルをサポートするための追加の回路及びプログラミングを含んでいてもよい。
【0042】
また、いくつかの場合には、ユーザデバイス１２０が特化型衛星のネットワークからアクセスすることができる機能の数は、ユーザデバイス１２０の能力によって限定されることがある。例えば、２つの通信プロトコルをサポートするように制限されているユーザデバイス１２０は、同じく２つの通信プロトコルを使用している衛星が提供する機能性にアクセスするように制限されることがある。したがって、ユーザデバイス１２０は、ユーザデバイス１２０の通信範囲内にあるが、サポートされていない通信プロトコル又は互換性のない無線機器を使用する衛星の所望の機能性にアクセスできない場合がある。例えば、ユーザデバイス１２０は、このユーザデバイス１２０に利益をもたらす別の機能性又は強化された機能性を提供する、以前又は最近打ち上げられた衛星にアクセスできない場合がある。
【0043】
更に、異なる通信プロトコルを使用する特化型衛星は、互いに通信できない場合がある。したがって、第１の特化型衛星によって提供される第１の機能性（例えば、通信サービス）を使用するユーザデバイス１２０は、例えば、第１及び第２の特化型衛星が互いに通信できない場合があることから、第２の特化型衛星によって提供される第１の機能性も使用する別のユーザデバイス１２０と通信できない場合がある。いくつかの場合には、第１及び第２の特化型衛星は、異なる事業者によって配備してもよい。他の場合には、第１及び第２の特化型衛星は、同じ事業者によって配備してもよい。
【0044】
衛星又はユーザデバイスの複雑性及び／又はサイズを増加させることなく、又は、わずかな増加で、ユーザデバイス１２０に利用可能な衛星機能の数を増加させるために、特化型の機能性を提供する衛星と、互換性のない衛星（例えば、異なる通信プロトコルを使用する衛星）間で通信をルーティングする衛星とを含む衛星のコンステレーション（クラスタとも称され得る）を使用してもよい。
【0045】
例えば、衛星のネットワーク内の特化型衛星の複雑性及びサイズを減少するために、ゲートウェイ衛星１０５は、クラスタ１３０に含まれる補助衛星１１０に、及び補助衛星間にルーティングサービスを提供することができる。いくつかの場合には、クラスタ１３０に含まれるゲートウェイ衛星１０５及び補助衛星１１０は、互いに軌道結合してもよい。すなわち、ゲートウェイ衛星１０５及び補助衛星１１０は、それらの軌道全体にわたって互いに直接通信範囲内に留まることができる。例示的な直接通信は、補助衛星１１０からゲートウェイ衛星１０５に送信される信号に、搬送される通信を含み得る。いくつかの例では、クラスタ１３０内の補助衛星１１０は、ゲートウェイ衛星１０５とだけ直接通信してもよい。いくつかの場合には、補助衛星１１０は、クラスタ１３０内の他の補助衛星１１０と通信してもよい（例えば、ゲートウェイ衛星１０５と他の補助衛星１１０との間のリレーとして機能してもよい）。いくつかの例では、ゲートウェイ衛星１０５と補助衛星１１０との間の通信経路は、ＧＷ／ＴＤＬ通信リンク１４０によって表すことができる。いくつかの場合には、ＧＷ／ＴＤＬ通信リンク１４０はまた、クラスタ内通信リンクと称されてもよい。
【0046】
いくつかの場合には、ゲートウェイ及び補助衛星は、互いに一定の距離内、例えば、キロメートル以内、数十キロメートル以内、又は数百キロメートル以内の軌道を維持するように配備される。いくつかの場合には、ゲートウェイ衛星１０５は、ゲートウェイ衛星１０５の周りに空間的に配置された補助衛星１１０との接続を維持するために、全指向性アンテナ又は１つ以上の指向性アンテナを使用してもよい。したがって、軌道結合された衛星は、衛星用途に利用可能な電力レベルでの通信に好適な相互範囲内を周回してもよい。いくつかの場合には、補助衛星は、ゲートウェイ衛星１０５との指向性通信リンクを維持できる位置に配向される。いくつかの場合には、複数のクラスタ１３０は、クラスタ１３０のコンステレーションを形成するように構成してもよい。いくつかの場合には、クラスタ１３０内で軌道結合された衛星は、同じ軌道平面に位置決めされる。
【0047】
いくつかの場合には、ゲートウェイ衛星１０５は、第１の機能性（例えば、通信サービス）を提供し、かつ第１の通信プロトコルを使用する第１の補助衛星１１０と、第２の機能性（例えば、異なる通信サービス、又は衛星撮像サービス）を提供し、かつ第２の通信プロトコルを使用する第２の補助衛星１１０との間の通信をルーティングするために使用することができる。いくつかの場合には、ゲートウェイ衛星１０５は、ユーザデバイス１２０に直接機能性を提供しないことがある。いくつかの場合には、第１の補助衛星１１０は、第１の周波数レンジを使用して送信してもよく、第２の補助衛星１１０は、第２の周波数レンジを使用して送信してもよい。いくつかの例では、第１の補助衛星１１０及び第２の補助衛星は、ゲートウェイ衛星１０５に関連付けられた同じクラスタ１３０内に配備してもよい。いくつかの場合には、第１の補助衛星１１０の現在の地理的カバレッジエリア１３５及び第２の補助衛星１１０の現在の地理的カバレッジエリア１３５は、全体的に又は実質的に重複してもよい。いくつかの例では、両方の地理的カバレッジエリア１３５は、第１の通信プロトコルを使用する特定のユーザデバイス１２０を含み得る。
【0048】
例えば、第１の補助衛星１１０に接続されているユーザデバイス１２０は、第２の補助衛星１１０から情報を取得することを試みることができる。ユーザデバイス１２０は、第１の通信プロトコルに従って、第１のＴＤＬ通信リンク１６０を介して第１の補助衛星１１０に通信を送信してもよい。第１の通信プロトコルに従って通信を送信することは、第１の通信プロトコルに準拠したデータパケットを構築することと、第１の通信プロトコルによって使用される暗号化方式を使用してデータパケット内のデータを暗号化することと、第１の通信プロトコルによって規定された物理層に従って特定の周波数資源上でデータパケットを送信することと、を含み得る。いくつかの場合には、通信は、異なる通信プロトコルを使用する別のユーザデバイス１２０に対して意図されてもよく、又は第１の補助衛星１１０によって提供されない機能を要求してもよい。第１の補助衛星１１０は、第１の補助衛星１１０が通信を完了できないことを判定し、ＧＷ／ＴＤＬ通信リンク１４０を介して、通信、又は通信に含まれるデータをゲートウェイ衛星１０５に中継してもよい。いくつかの場合には、通信又はデータは、ゲートウェイ衛星１０５を補助衛星１１０に接続する第１の通信プロトコル及び／又はゲートウェイ通信プロトコルを使用して中継してもよい。
【0049】
ゲートウェイ衛星１０５は、中継された通信の全て又は一部を復号して、通信の宛先を判定してもよい。例えば、ゲートウェイ衛星１０５は、第２の補助衛星１１０が、通信の意図された受信者であるユーザデバイス１２０と通信していることを判定することに基づいて、第２の補助衛星１１０が通信の宛先であると判定してもよい。別の実施例では、ゲートウェイ衛星１０５は、第２の補助衛星１１０が通信において要求された機能性を提供することを判定することに基づいて、第２の補助衛星１１０が通信の宛先であることを判定してもよい。ゲートウェイ衛星１０５は、その後、ＧＷ／ＴＤＬ通信リンク１４０を介して、例えば、第２の通信プロトコル及び／又はゲートウェイ通信プロトコルを使用して通信又はデータを送信することによって、通信、又は通信からのデータを第２の補助衛星１１０に中継（又は転送）してもよい。
【0050】
第２の補助衛星１１０は、中継された通信を受信し、処理してもよい。いくつかの例では、第２の補助衛星１１０は、意図されたユーザを識別し、第２のＴＤＬ通信リンク１６５を介して意図されたユーザデバイス１２０への通信を中継することによって、中継された通信を完了してもよい。いくつかの例では、第２の補助衛星１１０は、要求された機能性を実行してもよく（例えば、識別されたエリアの画像を識別してもよい）、ＧＷ／ＴＤＬ通信リンク１４０を介して、要求された情報を含む第２の通信をゲートウェイ衛星１０５に送信してもよい。ゲートウェイ衛星１０５は、次いで、第２の通信をＧＷ／ＴＤＬ通信リンク１４０を介して第１の補助衛星１１０に中継してもよく、第１の補助衛星１１０は、第２の通信を第１のＴＤＬ通信リンク１６０を介して最初のユーザデバイス１２０に中継してもよい。ゲートウェイ衛星１０５を使用して、第１の補助衛星１１０と第２の補助衛星１１０との間の通信をルーティングすることによって、ユーザデバイス１２０は、第１の補助衛星１１０及びゲートウェイ衛星１０５を介して、第２の補助衛星１１０の第２の機能性にアクセスできる場合がある。すなわち、ゲートウェイ衛星１０５は、互換性のない補助衛星１１０間の相互運用性を提供することができる。
【0051】
いくつかの場合には、ゲートウェイ衛星１０５を、第１の機能性（例えば、通信サービス）を提供し、かつ第１の通信プロトコルを使用する第１の補助衛星１１０と、第１の機能性を提供し、かつ第１の通信プロトコルを使用するが第１の補助衛星１１０との通信範囲外にある第２の補助衛星１１０との間の通信をルーティングするために使用してもよい。いくつかの例では、第１の補助衛星１１０は、第１のゲートウェイ衛星１０５周囲を中心とする第１のクラスタ１３０内に配備してもよく、第２の補助衛星１１０は、第２のゲートウェイ衛星１０５周囲を中心とする第２のクラスタ１３０内に配備してもよい。いくつかの場合には、第１の補助衛星１１０の現在の地理的カバレッジエリア１３５及び第２の補助衛星１１０の現在の地理的カバレッジエリア１３５は、全体的に又は実質的に重複していないことがある。いくつかの例では、地理的カバレッジエリア１３５のうちの１つのみが、特定のユーザデバイス１２０を含み得る。
【0052】
例えば、第１の補助衛星１１０に接続されたユーザデバイス１２０は、第２の補助衛星１１０に接続された第２のユーザデバイス１２０に通信を送信することを試みることができる。ユーザデバイス１２０は、第１の通信プロトコルに従って、第１のＴＤＬ通信リンク１６０を介して第１の補助衛星１１０に通信を送信する。いくつかの場合には、第１の補助衛星１１０は、第２の補助衛星１１０に（例えば、送信制約に起因して）通信を中継できない場合がある。したがって、第１の補助衛星１１０は、ＧＷ／ＴＤＬ通信リンク１４０を介して、第１のゲートウェイ衛星１０５（例えば、第１の補助衛星１１０のクラスタに関連付けられたゲートウェイ衛星１０５）に通信を中継してもよい。第１のゲートウェイ衛星１０５は、ＧＷ／ＧＷ通信リンク１４５を介して、第２の補助衛星１１０にサービスを提供する第２のゲートウェイ衛星１０５に通信を中継してもよい。第２のゲートウェイ衛星１０５は、ＧＷ／ＴＤＬ通信リンク１４０を介して、第２の補助衛星１１０に通信を中継してもよい。第２の補助衛星１１０は、第１のＴＤＬ通信リンク１６０を介して、第２のユーザデバイス１２０に通信を送信してもよい。いくつかの例では、ユーザデバイス１２０は、第２のゲートウェイ衛星１０５に接続された第２の補助衛星１１０の第２の機能（例えば、衛星撮像）に、同様にアクセスしてもよい。
【0053】
複数のゲートウェイ衛星１０５を使用して補助衛星１１０間の通信を中継することによって、ユーザデバイス１２０は、以前には利用不可能であった見通し線を越えた情報の取得が可能になる。すなわち、現在の地理的カバレッジエリア１３５にサービスを提供すること自体が制限されている補助衛星１１０によって提供されるサービスのための地理的カバレッジエリア１３５は、他の補助衛星１１０によって現在カバーされている追加の地理的カバレッジエリア１３５まで拡張することができる。また、ユーザデバイス１２０は、このユーザデバイス１２０に接続されているか、又はこのユーザデバイス１２０の通信範囲内にある別の補助衛星１１０とは異なる地理的カバレッジエリア１３５を現在カバーしている補助衛星１１０の機能性（例えば、衛星撮像サービス）にアクセスできる場合がある。例えば、通信サービスのために構成されているユーザデバイス１２０は、ユーザデバイス１２０に通信サービスを提供する補助衛星１１０及び／又は地理的カバレッジエリア１３５に撮像サービスを提供する補助衛星１１０の地理的カバレッジエリア１３５内にない地理的領域に対する衛星撮像を取得することができる。
【0054】
いくつかの場合には、ゲートウェイ衛星１０５を、第１の機能性（例えば、通信サービス）を提供し、かつ第１の通信プロトコルを使用する第１の補助衛星１１０と、商用情報ネットワーク（例えば、インターネット）へのアクセスを提供し、かつ第２の通信プロトコル（例えば、インターネットプロトコル）を使用する商用衛星１１５との間の通信をルーティングするために使用してもよい。
【0055】
例えば、第１の補助衛星１１０に接続されたユーザデバイス１２０は、商用情報ネットワークにアクセスすることを試みることができる。ユーザデバイス１２０は、第１の通信プロトコルに従って、第１のＴＤＬ通信リンク１６０を介して第１の補助衛星１１０に通信を送信してもよい。第１の補助衛星１１０は、商用情報ネットワークへの直接接続を有しない場合があり、したがって、ＧＷ／ＴＤＬ通信リンク１４０を介してゲートウェイ衛星１０５に通信を中継してもよい。通信が商用情報ネットワークに向けられている（例えば、ルーティングテーブルに従って、通信のネクストホップが商用通信衛星である）ことを判定した後、ゲートウェイ衛星１０５は、ＧＷ／ＣＬ通信リンク１５０を介して、商用衛星１１５に通信を中継してもよい。商用衛星１１５は、商用ゲートウェイ通信リンク１５５を介して、商用ゲートウェイ１２５に通信を中継してもよい。そして、商用ゲートウェイ１２５は、ネットワーク通信リンク１７０を介して、要求されたユーザデバイス１２０（例えば、サーバ又はパーソナルデバイス）に通信を中継してもよい。ネットワーク通信リンク１７０は、有線又は無線通信リンクのいずれかであってもよく、１つ以上のネットワーク（例えば、イントラネット又はインターネット）にまたがっていてもよい。いくつかの場合には、商用ゲートウェイ１２５は、通信をサーバに中継してもよく、サーバは通信を処理するか、又は通信をパーソナルユーザデバイス１２０に中継してもよい。いくつかの例では、ユーザデバイス１２０は、商用ゲートウェイ１２５、商用衛星１１５、及びゲートウェイ衛星１０５を介して補助衛星１１０に通信を送信することによって、商用情報ネットワークのために構成されていない補助衛星１１０の機能に、同様にアクセスしてもよい。いくつかの例では、商用衛星１１５は、ゲートウェイ衛星１０５間で通信をルーティングするように構成してもよい。
【0056】
商用衛星１１５及びゲートウェイ衛星１０５を使用して、補助衛星１１０への通信及び補助衛星１１０からの通信をルーティングすることによって、他のやり方では商用情報ネットワークへのアクセスを有しない補助衛星１１０を商用情報ネットワークに接続することができる。したがって、商用情報ネットワークに接続された任意のユーザデバイス１２０は、補助衛星１１０の位置にかかわらず、補助衛星１１０によって取得された情報へのアクセスを取得できる。
【0057】
ゲートウェイ衛星１０５に関連付けられたクラスタ１３０を使用することにより、例えば、ゲートウェイ衛星１０５が打ち上げられ、及び／又は動作可能になった後に、補助衛星１１０をゲートウェイ衛星に関連付けられたクラスタ１３０に追加することによって、ユーザデバイス１２０に追加の機能性を提供することも可能になる。いくつかの場合には、補助衛星１１０は、補助衛星１１０をゲートウェイ衛星１０５と軌道結合される位置に打ち上げることによって、クラスタ１３０に追加される。いくつかの場合には、ゲートウェイ衛星１０５は、ゲートウェイ通信プロトコルを使用して、新たに打ち上げられた補助衛星１１０を識別してもよい。いくつかの場合には、追加された補助衛星１１０は、ゲートウェイ衛星１０５に接続された補助衛星１１０によって現在提供されている機能性とは異なる機能性を提供してもよい。いくつかの場合には、追加された補助衛星１１０はまた、現在接続されている補助衛星１１０及び／又はユーザデバイス１２０とは異なる通信プロトコルも使用してもよい。ただし、追加された補助衛星は、ゲートウェイ通信プロトコルを使用してゲートウェイ衛星１０５と通信できる場合がある。したがって、ゲートウェイ衛星１０５は、新たに追加された補助衛星１１０と、以前に接続された補助衛星１１０との間で通信をルーティングできる場合がある。互換性のない補助衛星１１０間で通信をルーティングするためにゲートウェイ衛星１０５を使用することによって、ユーザデバイス１２０は、他のやり方では互換性のない補助衛星１１０から新しい機能にアクセスしてもよい。
【0058】
いくつかの場合には、ゲートウェイ衛星１０５に関連付けられたクラスタ１３０に追加される補助衛星１１０は、ゲートウェイ衛星１０５に以前に接続された補助衛星１１０に冗長的な機能性を提供してもよい。クラスタ１３０内に冗長的な機能性を提供する補助衛星１１０を打ち上げることによって、クラスタ１３０は、補助衛星１１０の故障に対してより強固になるか、又は追加のユーザデバイス１２０又はより高いデータ速度をサポートできる場合がある。
【0059】
したがって、補助衛星１１０と、共通又は異なる機能性を提供する互換性のない衛星間に接続を提供するゲートウェイ衛星１０５とを含むクラスタ１３０を配備することによって、スタンドアロンの衛星の集合を、衛星が相互接続されたネットワークに変換することができる。したがって、補助衛星１１０のうちの１つにアクセスできるユーザデバイス１２０に対して利用可能な機能性は、他のやり方ではアクセスできない、補助衛星１１０によって提供される機能性にアクセスするために拡張することができる。また、衛星又はユーザデバイス１２０において複数の通信プロトコルを構成することなく、数が制限された機能性を各々提供する複雑性の低い衛星を使用して、広範囲の機能性アレイをユーザデバイス１２０に提供してもよい。
【0060】
いくつかの場合には、ゲートウェイ衛星１０５は、クラスタ１３０内にある補助衛星１１０にコマンド及び制御を提供するように構成してもよい。例えば、補助衛星１１０は、コマンド及び制御に関して地上局との直接通信をサポートしない場合があり、ゲートウェイ衛星１０５は、したがって、補助衛星１１０のために単一のコマンド及び制御インターフェースをサポートしてもよい。いくつかの例では、ゲートウェイ衛星１０５は、（例えば、軌道変化、位置決め変更、又はアンテナ指向性変更、通信パラメータの変更を判定することに基づいて）補助衛星に対するコマンドを判定してもよい。例えば、ゲートウェイ衛星１０５は、補助衛星１１０の設定又は軌道特性を修正するタイミングを判定するためのセンサ又は他のデバイスを含み得る。追加的に又は代替的に、ゲートウェイ衛星１０５は、制御センタから（例えば、接地リンク又は商用通信衛星へのリンクを介して）補助衛星１１０のためのコマンドを受信してもよい。いくつかの場合には、コマンド及び制御は、クラスタ１３０内の補助衛星１１０の軌道を維持するための命令に関連付けられる。いくつかの例では、ゲートウェイ衛星１０５は、軌道経路を修正するように、例えば、補助衛星１１０の軌道を修正するか、又はデブリを回避するように命令するコマンドを１つ以上の補助衛星１１０に送信してもよい。いくつかの例では、ゲートウェイ衛星１０５は、脱軌道を命令するコマンドを１つ以上の補助衛星１１０に送信してもよい。
【0061】
図２は、本明細書に開示される、離散された衛星コンステレーションをサポートする衛星通信サブシステム２００の態様を示す。衛星通信サブシステム２００は、図１を参照して説明したゲートウェイ衛星の一例であるゲートウェイ衛星２０５を含み得る。ゲートウェイ衛星２０５は、ＬＥＯ衛星であってもよい。
【0062】
衛星通信サブシステム２００は、第１の補助衛星２１０と、第２の補助衛星２１５と、第３の補助衛星２２０とを含んでもよく、これらは、図１を参照して説明した補助衛星の例であり得る。第１の補助衛星２１０、第２の補助衛星２１５、及び第３の補助衛星２２０は、図１を参照して一般的に説明したように、ゲートウェイ衛星２０５と軌道結合してもよい。したがって、ゲートウェイ衛星２０５、第１の補助衛星２１０、第２の補助衛星２１５、及び第３の補助衛星２２０は、クラスタ２３５内に配置してもよく、図１を参照して一般的に説明したように、第１のＧＷ／ＴＤＬ通信リンク２４５、第２のＧＷ／ＴＤＬ通信リンク２５０、及び第３のＧＷ／ＴＤＬ通信リンク２５５を使用して互いに通信してもよい。
【0063】
いくつかの場合には、第１の補助衛星２１０は、第１のＴＤＬ通信プロトコルに対して構成してもよく、第２の補助衛星２１５は、第２のＴＤＬ通信プロトコルに対して構成してもよく、第３の補助衛星２２０は、第３のＴＤＬ通信プロトコルに対して構成してもよい。いくつかの場合には、例えば、ゲートウェイ衛星２０５と軌道結合された位置に補助衛星を打ち上げることによって、追加の補助衛星をクラスタ２３５内に追加してもよい。いくつかの場合には、ゲートウェイ衛星２０５は、ゲートウェイ通信プロトコルに従って発見メッセージを送信することによって、ゲートウェイ衛星２０５と軌道結合された補助衛星を識別してもよい。
【0064】
衛星通信サブシステム２００は、第１のユーザデバイス２２５と第２のユーザデバイス２３０とを含んでもよく、これらは、図１を参照して説明したユーザデバイスの例であり得る。第１のユーザデバイス２２５及び第２のユーザデバイス２３０は、クラスタ２３５の地理的カバレッジエリア２４０内に位置することができる。第１のユーザデバイス２２５は、第１のＴＤＬ通信リンク２６０を使用して第２の補助衛星２１５と通信してもよく、第２のユーザデバイス２３０は、図１を参照して一般的に説明したように、第２のＴＤＬ通信リンク２６５を使用して第２の補助衛星２１５と通信してもよい。いくつかの場合には、第１のユーザデバイス２２５は、第１のＴＤＬ通信プロトコルに対して構成してもよく、第２のユーザデバイス２３０は、第２のＴＤＬ通信プロトコルに対して構成してもよい。
【0065】
上記及び本明細書で説明したように、第１の補助衛星（例えば、第１の補助衛星２１０）は、第１のＴＤＬ通信プロトコルにより構成され、第１の機能性を提供してもよく、第２の補助衛星（例えば、第２の補助衛星２１５）は、第２のＴＤＬ通信プロトコルにより構成され、第２の機能性を提供してもよい。第１の補助衛星及び第２の補助衛星はまた、現在、実質的に重複する地理的領域をカバーしてもよい。いくつかの場合には、実質的に重複する地理的領域内に位置するユーザデバイスは、例えば、ユーザデバイスが第１及び第２のＴＤＬ通信プロトコルのうちの１つのみに対して構成されている場合、補助衛星のうちの１つのみにしかアクセスできない場合がある。したがって、ユーザデバイスは、実質的に重複する地理的領域内で他のユーザデバイスと通信することを妨げられることがある。また、ユーザデバイスは、そのユーザデバイスの通信範囲内に存在する他の補助衛星（例えば、第３の補助衛星２２０）の機能性にアクセスすることを妨げられることがある。
【0066】
ユーザデバイスに利用可能な機能性の数を増加させるため、及び／又は互換性のないＴＤＬ通信プロトコルを使用するユーザデバイスを接続するために、ゲートウェイ衛星（例えば、ゲートウェイ衛星２０５）は、補助衛星（例えば、第１の補助衛星２１０、第２の補助衛星２１５、及び第３の補助衛星２２０）と軌道結合されて、衛星のクラスタ２３５を形成してもよい。ゲートウェイ衛星は、例えば、プロトコル変換及び波形正規化技術を使用して、補助衛星間で通信をルーティングするように構成してもよい。
【0067】
ゲートウェイ衛星を複数の補助衛星と軌道結合することによって、全ての補助衛星の機能性を、クラスタの地理的カバレッジエリア内で、ユーザデバイス（例えば、第１のユーザデバイス２２５及び第２のユーザデバイス２３０）に利用可能にできる場合がある。同様に、第１のＴＤＬ通信プロトコルを使用するユーザデバイス（例えば、第１のユーザデバイス２２５）は、ゲートウェイ衛星を介して第２のＴＤＬ通信プロトコルを使用する別のユーザデバイス（例えば、第２のユーザデバイス２３０）と通信できる場合がある。ゲートウェイ衛星を利用して追加の機能性を提供し、互換性のないユーザデバイスを、他のやり方で接続する例示的な通信は、本明細書において、及び図３及び図４に関してより詳細に説明される。
【0068】
図３は、本明細書に開示される、離散された衛星コンステレーションをサポート及び利用するプロセスの流れ３００の態様を示す。プロセスの流れ３００は、図２を参照して説明した、ゲートウェイ衛星２０５、第１の補助衛星２１０、第３の補助衛星２２０、及び第１のユーザデバイス２２５によって実行してもよい。いくつかの例では、プロセスの流れ３００は、ゲートウェイ衛星を使用することによって、ユーザデバイスが、他のやり方ではこのユーザデバイスにとってアクセス不可能である、補助衛星の機能性にアクセスすることを可能にするプロセスの態様を示す。
【0069】
ブロック３０３において、ゲートウェイ衛星２０５は、ゲートウェイ衛星２０５と軌道結合された１つ以上の補助衛星（第１の補助衛星２１０と、第３の補助衛星２２０とを含む）を識別してもよい。いくつかの場合には、ゲートウェイ衛星２０５は、発見メッセージをブロードキャストすることによって、１つ以上の補助衛星を発見する。いくつかの例では、ゲートウェイ衛星２０５は、発見応答メッセージを受信した後に、第１の補助衛星２１０を発見することができる。いくつかの場合には、ゲートウェイ衛星２０５は、第１の発見手順中に補助衛星の第１のセットを発見してもよく、後続の手順中に補助衛星の第２のセットを発見してもよい。いくつかの例では、補助衛星の第１のセットは、ゲートウェイ衛星２０５とともに打ち上げてもよく、補助衛星の第２のセットは、補助衛星の第１のセットの後に打ち上げてもよい。いくつかの例では、発見及び応答メッセージは、ゲートウェイ通信プロトコルに従って送信される。補助衛星を識別した後、ゲートウェイ衛星２０５は、補助衛星との接続を確立してもよい。
【0070】
ブロック３０５において、第１のユーザデバイス２２５は、通信を生成してもよい。いくつかの場合には、通信は、第３の補助衛星２２０によって提供される機能性に関連付けられた情報を取得する要求を含んでもよい。上述したように、第１のユーザデバイス２２５は、例えば、通信プロトコルの非互換性及び／又は送信障害に起因して、第３の補助衛星２２０と直接通信できない場合がある。
【0071】
矢印３１０において、第１のユーザデバイス２２５は、第１のＴＤＬ通信リンク２６０を介し第１のＴＤＬ通信プロトコルを使用して、第１の補助衛星２１０に通信を送信してもよい。第１のＴＤＬ通信プロトコルを使用して通信を送信することは、通信に含まれる要求を暗号化することと、暗号化された要求をデータパケットにパッケージ化することと、第１のＴＤＬ通信プロトコルに従ってデータパケットを波形として送信することと、を含み得る。
【0072】
ブロック３１５において、第１の補助衛星２１０は、通信の意図された宛先を識別してもよい。いくつかの場合には、意図された宛先を識別することは、この通信が、第１の補助衛星２１０と現在通信しているユーザデバイスに向けられていないことを識別することを含む。いくつかの場合には、第１の補助衛星２１０は、通信に含まれる受信者アドレスを復号し、この受信者アドレスがアクティブなユーザデバイスのアドレスのリスト、例えば、第１補助衛星２１０の通信範囲内に現在存在するユーザデバイスのリストと一致しないことによって、意図されたユーザデバイスが第１の補助衛星２１０と現在通信中ではないことを判定する。
【0073】
矢印３２０において、第１の補助衛星２１０は、通信が第１の補助衛星２１０と現在通信しているユーザデバイスに向けられていないことを判定することに基づいて、第１のＧＷ／ＴＤＬ通信リンク２４５を介してゲートウェイ衛星２０５に通信を中継してもよい。いくつかの場合には、第１の補助衛星２１０は、ＧＷ／ＴＤＬ通信プロトコルを使用して通信を送信することによって、通信を中継する。ＧＷ／ＴＤＬ通信プロトコルを使用して通信を送信することは、通信からデータを抽出することと、データを暗号化することと、データパケット内のデータを再パッケージ化することと、ＧＷ／ＴＤＬ通信プロトコルに従ってデータパケットを波形で送信することと、を含み得る。いくつかの場合には、抽出されたデータは、第２のＴＤＬ通信プロトコルの規格に従って暗号化される。他の場合には、ＧＷ／ＴＤＬ通信プロトコルを使用して通信を送信することは、通信からデータを抽出することなく、ＧＷ／ＴＤＬ通信プロトコルに従って構成されるデータパケット内に通信をカプセル化することを含む。他の場合には、第１の補助衛星２１０は、通信からデータを抽出することなく、第１のＴＤＬ通信プロトコルを使用して通信を中継することによって通信を中継する。
【0074】
ブロック３２５において、ゲートウェイ衛星２０５は、通信の宛先ノードを判定してもよい。いくつかの場合には、宛先ノードを判定することは、通信中のデータを復号すること、及び／又は通信に含まれる受信者アドレスを識別することを含む。いくつかの場合には、ゲートウェイ衛星２０５は、復号された受信者アドレスと、クラスタ２３５内に含まれる補助衛星のアドレスのリスト及び／又はクラスタ２３５の現在の通信範囲（例えば、地理的カバレッジエリア２４０内）にあるアクティブユーザデバイスのアドレスのリストとを比較してもよい。いくつかの例では、ゲートウェイ衛星２０５は、通信が第３の補助衛星２２０に対して意図されていることを、例えば、復号アドレスが第３の補助衛星２２０のために記憶されたアドレスと一致することに基づいて判定してもよい。
【0075】
いくつかの例では、ゲートウェイ衛星２０５は、クラスタ２３５の補助衛星と通信するためにＬＡＮを維持してもよい。例えば、ゲートウェイ衛星２０５は、クラスタ２３５のＬＡＮのアクセスポイント（ＡＰ）として機能してもよく、クラスタ２３５のＬＡＮとＷＡＮアドレスとの間でＮＡＴを実行してもよい。ゲートウェイ衛星２０５は、クラスタ２３５内の補助衛星にＬＡＮアドレスを割り当ててもよい（例えば、補助衛星には、同じサブネット上のＬＡＮアドレスを与えてもよい）。ゲートウェイ衛星２０５は、各補助衛星との間の通信が、ゲートウェイ衛星２０５によって他のゲートウェイ衛星又は商用通信衛星を介してルーティングされるように、（例えば、ＷＡＮルーティング又はパブリックＩＰｖ４又はＩＰｖ６アドレスを使用して）ＮＡＴを実行してもよい。ゲートウェイ衛星２０５は、静的又は動的ＮＡＴを実行してもよく、ＷＡＮ上の隣接するホップ（例えば、他のゲートウェイ衛星２０５、商用通信衛星）のルーティングテーブルの更新をプッシュしてもよい。
【0076】
いくつかの例では、ゲートウェイ衛星２０５は、ゲートウェイ衛星２０５から、意図された補助衛星又はユーザデバイスへの通信経路を判定するためのルーティングテーブルを含み得る。いくつかの場合には、ルーティングテーブルは、１つ以上の中間衛星（例えば、中間補助衛星、ゲートウェイ、及び／又は商用衛星）を介して、意図された補助衛星又はユーザデバイスに到達するための通信経路を示す。例えば、受信者アドレスを判定した後、ゲートウェイ衛星２０５は、関連付けられた補助衛星又はユーザデバイスがゲートウェイ衛星２０５によって現在カバーされていることを判定してもよく、ユーザデバイスに接続されている補助衛星又は補助衛星に通信を中継してもよい。別の実施例では、受信者アドレスを判定した後、ゲートウェイ衛星２０５は、関連付けられた補助衛星又はユーザデバイスがゲートウェイ衛星２０５によってサービスを提供されていないことを判定してもよく、そのルーティングテーブルを参照して、受信者アドレスへの通信経路のために次の通信ホップを見つけてもよい。ゲートウェイ衛星２０５は、ルーティングテーブルに基づいて次のホップであると判定されたネットワークノード（例えば、他のゲートウェイ衛星、商用通信衛星）に通信を送信してもよい。例えば、ネットワークノードは、中間ゲートウェイ衛星であってもよく、中間ゲートウェイ衛星はその後、中間ゲートウェイ衛星に記憶されたルーティングテーブルに基づいて、受信者アドレスに関連付けられた補助衛星にサービスを提供するゲートウェイ衛星に通信を送信してもよく、ゲートウェイ衛星は、意図された補助衛星に通信を送信してもよい。
【0077】
矢印３３０において、ゲートウェイ衛星２０５は、第３の補助衛星２２０が通信のための（例えば、ルーティングテーブルに従った）次のネットワークホップであると判定することに基づいて、第３のＧＷ／ＴＤＬ通信リンク２５５を介して第３の補助衛星２２０に通信を中継してもよい。いくつかの場合には、通信から抽出されたデータを第３の補助衛星２２０に中継することは、ＧＷ／ＴＤＬ通信プロトコルに従って、通信をパッケージ化、暗号化、及び／又は送信することを含む。他の場合には、ゲートウェイ衛星２０５は、ＧＷ／ＴＤＬ通信プロトコルに従って構成されるデータパケット内の通信に含まれる要求をカプセル化することによって、データを抽出することなく通信を中継する。他の場合には、ゲートウェイ衛星２０５は、第３の補助衛星２２０によって使用される第３のＴＤＬ通信プロトコルを使用して通信を中継することによって、データを抽出することなく通信を中継する。
【0078】
矢印３３５において、第３の補助衛星２２０は、第３のＧＷ／ＴＤＬ通信リンク２５５を介して通信に含まれる要求に対する応答をゲートウェイ衛星２０５に送信してもよい。いくつかの場合には、応答は、第３の補助衛星２２０によって提供される機能性を使用して取得されたデータを含み得る。例えば、第３の補助衛星２２０は、衛星撮像を取得するように構成してもよく、特定の位置の画像を求める要求を復号することに基づいて、特定の位置の画像を含む応答を送信してもよい。第３の補助衛星２２０は、ＧＷ／ＴＤＬ通信プロトコル又は第３のＴＤＬ通信プロトコルのいずれかを使用して応答を送信してもよい。
【0079】
ブロック３４０において、ゲートウェイ衛星２０５は、ブロック３２５を参照して同様に説明したように、応答の宛先ノードを判定してもよい。いくつかの場合には、ゲートウェイ衛星２０５は、第１の補助衛星２１０が宛先ノードであることを判定してもよい。
【0080】
矢印３４５において、ゲートウェイ衛星２０５は、第１のＧＷ／ＴＤＬ通信リンク２４５を介して、例えば、ＧＷ／ＴＤＬ又は第１のＴＤＬ通信プロトコルのいずれかを使用して、第３の補助衛星２２０から受信した応答を第１の補助衛星２１０に中継してもよい。
【0081】
矢印３５０において、第１の補助衛星２１０は、第１のＴＤＬ通信リンク２６０を介して、例えば、第１のＴＤＬ通信プロトコルを使用して、応答を第１のユーザデバイス２２５に中継してもよい。応答を受信した後、第１のユーザデバイス２２５は、データパケットを復号してもよい。したがって、第１のユーザデバイス２２５は、異なる通信プロトコルを使用する補助衛星、又は第１のユーザデバイス２２５の通信範囲外にある補助衛星の機能性にアクセスしてもよい。
【0082】
図４は、本明細書に開示される、離散された衛星コンステレーションをサポート及び利用するプロセスの流れ４００の態様を示す。プロセスの流れ４００は、図２を参照して説明したように、ゲートウェイ衛星２０５、第１の補助衛星２１０、第２の補助衛星２１５、第１のユーザデバイス２２５、及び第２のユーザデバイス２３０によって実行してもよい。いくつかの例では、プロセスの流れ４００は、ユーザデバイスが互換性のない通信プロトコルにより構成された別のユーザデバイスと通信することを可能にするプロセスの態様を示す。
【0083】
ブロック４０３において、ゲートウェイ衛星２０５は、図３のブロック３０３を参照して同様に説明したように、１つ以上の補助衛星を識別してもよい。
【0084】
ブロック４０５において、第１のユーザデバイス２２５は、通信を生成してもよい。いくつかの場合には、通信は、第２のユーザデバイス２３０に対するメッセージ（例えば、音声又はデータメッセージ）を含んでもよい。上述のしたように、第１のユーザデバイス２２５は、例えば、通信プロトコルの非互換性及び／又は送信障害に起因して、第２のユーザデバイス２３０と直接通信することができない場合がある。
【0085】
矢印４１０において、第１のユーザデバイス２２５は、図３の矢印３１０を参照して同様に説明したように、第１のＴＤＬ通信リンク２６０を介して第１の補助衛星２１０に通信を送信してもよい。ブロック４１５において、第１の補助衛星２１０は、図３のブロック３１５を参照して同様に説明したように、通信の意図された宛先を識別してもよい。矢印４２０において、第１の補助衛星２１０は、図３の矢印３２０を参照して同様に説明したように、第１のＧＷ／ＴＤＬ通信リンク２４５を介してゲートウェイ衛星２０５に通信を中継してもよい。ブロック４２５において、ゲートウェイ衛星２０５は、図３のブロック３２５を参照して同様に説明したように、通信の宛先ノードを判定してもよい。ブロック４３０において、ゲートウェイ衛星２０５は、図３の矢印３３０を参照して同様に説明したように、第２のＧＷ／ＴＤＬ通信リンク２５０を介して第２の補助衛星２１５に通信を中継してもよい。
【0086】
矢印４３５において、第２の補助衛星２１５は、第２のユーザデバイス２３０に通信を中継してもよい。いくつかの場合には、第２の補助衛星２１５は、第２の通信プロトコルを使用して、第２のユーザデバイス２３０に通信を中継する。したがって、第１のユーザデバイス２２５は、第１のユーザデバイス２２５とは異なる通信プロトコルを使用する別のユーザデバイスと通信することができる。いくつかの場合には、第２のユーザデバイス２３０は、第１のユーザデバイス２２５にメッセージ（例えば、応答）を同様に送信してもよい。
【0087】
図５は、本明細書に開示される、離散された衛星コンステレーションをサポートする衛星通信サブシステム５００の態様を示す。衛星通信サブシステム５００は、第１のゲートウェイ衛星５０５と、第２のゲートウェイ衛星５１０とを含んでもよく、これらは、図１～図４を参照して説明したゲートウェイ衛星の例であり得る。いくつかの場合には、第１のゲートウェイ衛星５０５は、第１のＬＥＯ内に位置決めしてもよく、第２のゲートウェイ衛星５１０は、第２のＬＥＯ内に位置決めしてもよい。例えば、第２のＬＥＯは、同じ軌道平面内にあり、第１のＬＥＯから相（例えば、９０度）でオフセットされてもよい。他の場合には、第１のゲートウェイ衛星５０５は、異なる軌道平面のＬＥＯ軌道内に位置決めしてもよい。
【0088】
衛星通信サブシステム５００は、第１の補助衛星５１５と、第２の補助衛星５２０と、第３の補助衛星５２５と、第４の補助衛星５３０とを含んでもよく、これらは、図１～図４を参照して説明した補助衛星の例であり得る。第１の補助衛星５１５は、図１を参照して一般的に説明したように、第１のゲートウェイ衛星５０５と軌道結合してもよい。したがって、第１のゲートウェイ衛星５０５及び第１の補助衛星５１５は、第１のクラスタ５５０内に配置してもよく、図１～４を参照して一般的に説明したように、第１のＧＷ／ＴＤＬ通信リンク５７０を使用して互いに通信してもよい。第２の補助衛星５２０、第３の補助衛星５２５、及び第４の補助衛星５３０は、図１を参照して一般的に説明したように、第２のゲートウェイ衛星５１０と軌道結合してもよい。したがって、第２のゲートウェイ衛星５１０、第２の補助衛星５２０、第３の補助衛星５２５、及び第４の補助衛星５３０は、第２のクラスタ５５５内に配置してもよく、図１を参照して一般的に説明したように、第２のＧＷ／ＴＤＬ通信リンク５７５、第３のＧＷ／ＴＤＬ通信リンク５８０、及び第４のＧＷ／ＴＤＬ通信リンク５８５を使用して互いに通信してもよい。
【0089】
いくつかの場合には、第１の補助衛星５１５及び第２の補助衛星５２０は、第１のＴＤＬ通信プロトコルに対して構成してもよく、第３の補助衛星５２５は、第２のＴＤＬ通信プロトコルに対して構成してもよく、第４の補助衛星５３０は、第３のＴＤＬ通信プロトコルに対して構成してもよい。
【0090】
衛星通信サブシステム５００は、第１のユーザデバイス５３５と、第２のユーザデバイス５４０と、第３のユーザデバイス５４５とを含んでもよく、これらは、図１～図４を参照して説明したユーザデバイスの例であり得る。第１のユーザデバイス５３５は、第１のクラスタ５５０の第１の地理的カバレッジエリア５６０内に位置してもよい。第１のユーザデバイス５３５は、第１のＴＤＬ通信リンク５９５を使用して第１の補助衛星５１５と通信してもよい。第２のユーザデバイス５４０及び第３のユーザデバイス５４５は、第２のクラスタ５５５の第２の地理的カバレッジエリア５６５内に位置してもよい。第２のユーザデバイス５４０は、第２のＴＤＬ通信リンク５９７を使用して第２の補助衛星５２０と通信してもよく、第３のユーザデバイス５４５は、図１～図４を参照して一般的に説明したように、第３のＴＤＬ通信リンク５９９を使用して第３の補助衛星５２５と通信してもよい。
【0091】
いくつかの場合には、第１のユーザデバイス５３５及び第２のユーザデバイス５４０は、第１のＴＤＬ通信プロトコルに対して構成してもよく、第３のユーザデバイス５４５は、第２のＴＤＬ通信プロトコルに対して構成してもよい。いくつかの場合には、第２のユーザデバイス５４０は、図２～図４を参照して一般的に説明したように、第２の地理的カバレッジエリア５６５内の第４の補助衛星５３０及び／又は第３のユーザデバイス５４５と通信してもよい。同様に、いくつかの場合には、第１のユーザデバイス５３５は、図２～図４を参照して同様に説明したように、第１のクラスタ５５０内の補助衛星及び第１の地理的カバレッジエリア５６０内のユーザデバイスと通信してもよい。
【0092】
上記及び本明細書で説明したように、第１の補助衛星（例えば、第１の補助衛星５１５）は、第１の補助衛星の現在のカバレッジエリア内で第１のＴＤＬ通信プロトコルを使用するユーザデバイスのために通信サービスを提供するように構成してもよい。いくつかの場合には、例えば、第１の補助衛星が第２の補助衛星に到達できない場合には、ユーザデバイスは、第２の補助衛星（例えば、第２の補助衛星５２０）の現在のカバレッジエリア内に位置する他のユーザデバイスと通信することができない場合がある。
【0093】
第１のカバレッジエリア内のユーザデバイスの通信範囲を拡張して、異なるカバレッジエリア内に位置するユーザデバイスに到達するために、第１のゲートウェイ衛星（例えば、第１のゲートウェイ衛星５０５）は、第１の補助衛星（例えば、第１の補助衛星５１５）と軌道結合して、衛星の第１のクラスタ（例えば、第２のクラスタ５５５）を形成してもよく、第２のゲートウェイ衛星（例えば、第２のゲートウェイ衛星５１０）は、第２の補助衛星（例えば、第２の補助衛星５２０）と軌道結合して、衛星の第２クラスタ（例えば、第２のクラスタ５５５）を形成してもよい。第１のゲートウェイ衛星は、例えば、ＧＷ／ＧＷ通信リンク５９０を介して、第１の補助衛星から第２のゲートウェイ衛星への通信をルーティングするように構成してもよい。第２のゲートウェイ衛星は、第２の補助衛星に通信を中継してもよく、第２の補助衛星は、第１のユーザデバイスとは異なるカバレッジエリア内の第２のユーザデバイスに通信を送信してもよい。
【0094】
いくつかの場合には、商用衛星（図示せず）は、図５に示されるシステムと組み合わせて使用することができ、ゲートウェイ衛星間の通信を中継するために使用してもよい。例えば、商用衛星は、第１のゲートウェイ衛星５０５と第２のゲートウェイ衛星５１０との間にＧＷ／ＧＷ通信リンク５９０が存在しない場合、又はＧＷ／ＧＷ通信リンク５９０の障害が発生した場合に、第１のゲートウェイ衛星５０５と第２のゲートウェイ衛星５１０との間の通信をルーティングするように構成してもよい。
【0095】
複数の相互接続されたクラスタを形成することによって、ユーザデバイスの通信範囲は、他のカバレッジエリアまで拡張することができる。同様に、ユーザデバイスは、このユーザデバイスとは異なるＴＤＬ通信プロトコルを使用する他のユーザデバイ、又は異なるカバレッジエリアに位置する他のユーザデバイスと通信することができる場合がある。また、ユーザデバイスは、このユーザデバイスとは異なるＴＤＬ通信プロトコルを使用していて、現在異なるカバレッジエリアをカバーしている補助衛星の機能性にアクセスしてもよい。ゲートウェイ衛星のコンステレーションを利用して、ユーザデバイスの通信範囲を拡張し、ユーザデバイスに追加の機能性を提供し、このユーザデバイスを、異なるカバレッジエリアに位置する、他のやり方では互換性のないユーザデバイスに接続するための例示的な通信が、本明細書及び図６～図８に関連してより詳細に説明される。
【0096】
図６は、本明細書に開示される、離散された衛星コンステレーションをサポート及び利用するプロセスの流れ６００の態様を示す。プロセスの流れ６００は、図５を参照して説明した第１のゲートウェイ衛星５０５、第２のゲートウェイ衛星５１０、第１の補助衛星５１５、第４の補助衛星５３０、及び第１のユーザデバイス５３５によって実行してもよい。いくつかの例では、プロセスの流れ６００は、ユーザデバイスが、このユーザデバイスに現在接続されている補助衛星と実質的に重複しない現在のカバレッジエリアを有しており、このユーザデバイスとは異なる通信プロトコルを使用する補助衛星の機能にアクセスすることを可能にするプロセスの態様を示す。
【0097】
ブロック６０３において、第１のゲートウェイ衛星５０５は、第１のゲートウェイ衛星５０５と軌道結合された１つ以上の補助衛星（第１の補助衛星５１５を含む）を識別してもよく、第２のゲートウェイ衛星５１０は、第２のゲートウェイ衛星５１０と軌道結合された１つ以上の補助衛星（例えば、第４の補助衛星５３０）を識別してもよい。いくつかの場合には、第１のゲートウェイ衛星５０５及び第２のゲートウェイ衛星５１０は、発見メッセージをブロードキャストすること、及び応答メッセージを受信することに基づいて、１つ以上の補助衛星を発見する。いくつかの例では、発見及び応答メッセージは、ゲートウェイ通信プロトコルに従って送信される。補助衛星を識別した後、第１のゲートウェイ衛星５０５は、補助衛星との接続を確立してもよい。
【0098】
ブロック６０５において、第１のユーザデバイス５３５は、通信を生成してもよい。いくつかの場合には、通信は、第４の補助衛星５３０によって提供される機能性に関連付けられた情報を取得する要求を含んでもよい。上述したように、第１のユーザデバイス５３５は、例えば、通信プロトコルの非互換性及び／又は送信障害に起因して、第４の補助衛星５３０と直接通信することができない場合がある。
【0099】
矢印６１０において、第１のユーザデバイス５３５は、第１のＴＤＬ通信リンク５９５を介し第１のＴＤＬ通信プロトコルを使用して、第１の補助衛星５１５に通信を送信してもよい。第１のＴＤＬ通信プロトコルを使用して通信を送信することは、通信に含まれる要求を暗号化することと、暗号化された要求をデータパケットにパッケージ化することと、第１のＴＤＬ通信プロトコルに従ってデータパケットを波形として送信することとを含み得る。
【0100】
ブロック６１５において、第１の補助衛星５１５は、通信の意図された宛先を識別してもよい。いくつかの場合には、意図された宛先を識別することは、通信が第１の補助衛星５１５と現在通信しているユーザデバイスに向けられていないことを識別することを含む。いくつかの場合には、第１の補助衛星５１５は、通信に含まれる受信者アドレスを復号し、受信者アドレスがアクティブなユーザデバイスのアドレスのリスト、例えば、第１補助衛星５１５の通信範囲内に現在存在するユーザデバイスのリストと一致しないことによって、意図されたユーザデバイスが第１の補助衛星５１５と現在通信中ではないことを判定する。
【0101】
矢印６２０において、第１の補助衛星５１５は、通信が第１の補助衛星５１５と現在通信しているユーザデバイスに向けられていないことを判定することに基づいて、第１のＧＷ／ＴＤＬ通信リンク５７０を介して第１のゲートウェイ衛星５０５に通信を中継してもよい。いくつかの場合には、第１の補助衛星５１５は、ＧＷ／ＴＤＬ通信プロトコルを使用して、通信、又は通信からのデータを送信することによって通信を中継する。ＧＷ／ＴＤＬ通信プロトコルを使用して通信を送信することは、通信からデータを抽出することと、データを暗号化することと、データパケット内のデータを再パッケージ化することと、ＧＷ／ＴＤＬ通信プロトコルに従ってデータパケットを波形で送信することとを含み得る。いくつかの場合には、抽出されたデータは、第２のＴＤＬ通信プロトコルの規格に従って暗号化される。他の場合には、ＧＷ／ＴＤＬ通信プロトコルを使用して通信を送信することは、通信からデータを抽出することなく、ＧＷ／ＴＤＬ通信プロトコルに従って構成されるデータパケット内に通信をカプセル化することを含む。他の場合には、第１の補助衛星５１５は、通信からデータを抽出することなく、第１のＴＤＬ通信プロトコルを使用して通信を中継することによって通信を中継する。
【0102】
ブロック６２５において、第１のゲートウェイ衛星５０５は、通信の宛先ノードを判定してもよい。いくつかの場合には、宛先ノードを判定することは、通信中のデータを復号すること、及び／又は通信に含まれる受信者アドレスを識別することを含む。いくつかの場合には、第１のゲートウェイ衛星５０５は、復号された受信者のアドレスと、第１クラスタ５５０に含まれる補助衛星用のアドレスのリスト（例えば、ルーティングテーブルに含まれる）、及び／又は第１のクラスタ５５０の現在の通信範囲にあるアクティブユーザデバイスのアドレスのリストとを比較してもよい。いくつかの例では、第１のゲートウェイ衛星５０５は、意図された宛先ノードが第１のクラスタ５５０内にないこと、又は第１のクラスタ５５０の第１の地理的カバレッジエリア５６０内にないことを判定してもよい。いくつかの例では、第１のゲートウェイ衛星５０５は、第１のゲートウェイ衛星５０５から意図された補助衛星又はユーザデバイスへの通信経路を示すルーティングテーブルを含んでもよい。いくつかの場合には、通信経路は、１つ以上の中間衛星を含む。
【0103】
いくつかの例では、第１のゲートウェイ衛星５０５は、クラスタ５５０の補助衛星と通信するためにＬＡＮを維持してもよい。例えば、第１のゲートウェイ衛星５０５は、クラスタ５５０のＬＡＮのＡＰとして機能してもよく、クラスタ５５０のＬＡＮとＷＡＮアドレスとの間でＮＡＴを実行してもよい。ゲートウェイ衛星５０５は、クラスタ５５０内の補助衛星にＬＡＮアドレスを割り当ててもよい（例えば、補助衛星には、同じサブネット上のＬＡＮアドレスを与えてもよい）。第１のゲートウェイ衛星５０５は、各補助衛星との間の通信が、第１のゲートウェイ衛星５０５によって他のゲートウェイ衛星（例えば、第２のゲートウェイ衛星５１０）又は商用通信衛星を介してルーティングされるように、（例えば、ＷＡＮルーティング又は公衆ＩＰｖ４若しくはＩＰｖ６アドレスを使用して）ＮＡＴを実行してもよい。例えば、第１のゲートウェイ衛星５０５は、通信が別のゲートウェイ衛星に向けられていることを判定し、第１のゲートウェイ衛星５０５のＷＡＮアドレス及び特定のポート（例えば、クラスタ５５０の補助衛星に関連付けられている）に基づいて、通信に含まれる送信元アドレスを変換してもよい。追加的に又は代替的に、第１のゲートウェイ衛星５０５は、第１のゲートウェイ衛星のＷＡＮアドレスに一致する宛先アドレスで受信した通信を、それぞれのポートアドレスに基づいて、クラスタ５５０の補助衛星に変換してもよい。第１のゲートウェイ衛星５０５は、静的又は動的ＮＡＴを実行してもよく、ＷＡＮ上の隣接するホップ（例えば、他のゲートウェイ衛星、商用通信衛星）のルーティングテーブルの更新をプッシュしてもよい。
【0104】
矢印６３０において、第１のゲートウェイ衛星５０５は、通信が第２のクラスタ５５５によって現在カバーされているノードに対して意図されていることを判定することに基づいて、例えば、識別された受信者アドレス及び／又はルーティングテーブルに基づいて、ＧＷ／ＧＷ通信リンク５９０を介して第２のゲートウェイ衛星５１０に通信を中継してもよい。いくつかの例では、第１のゲートウェイ衛星５０５は、通信が第４の補助衛星５３０に対して意図されていることを判定することに基づいて、例えば、復号アドレスが第４の補助衛星５３０に対して記憶されたアドレス及びルーティングテーブルと一致することに基づいて、第２のゲートウェイ衛星５１０に通信を中継してもよい。いくつかの場合には、第１のゲートウェイ衛星５０５は、ＧＷ／ＧＷ通信プロトコルに従って通信を送信することによって、第２のゲートウェイ衛星５１０への通信を中継する。ＧＷ／ＧＷ通信プロトコルに従って通信を送信することは、ＧＷ／ＧＷ通信プロトコルに従って構成されるデータパケット内に通信をカプセル化することを含み得る。いくつかの場合には、第１のゲートウェイ衛星５０５は、例えば、第１のゲートウェイ衛星５０５に記憶されたルーティングテーブル及び／又はＧＷ／ＧＷ通信リンク５９０の障害に基づいて、第２のゲートウェイ衛星５１０に通信を中継する中間ゲートウェイ衛星に通信を中継してもよい。
【0105】
ブロック６３５において、第２のゲートウェイ衛星５１０は、ブロック６２５を参照して同様に説明したように、通信の宛先ノードを判定してもよい。いくつかの場合には、第２のゲートウェイ衛星５１０は、通信が第４の補助衛星５３０に対して意図されていることを、例えば、復号アドレスが第４の補助衛星５３０のために記憶されたアドレスと一致することに基づいて判定してもよい。他の場合には、第２のゲートウェイ衛星５１０は、通信が、第２のクラスタ５５５内に含まれていないノードに対して意図されていることを判定してもよく、同様に、ＧＷ／ＧＷ通信リンクを介して第３のゲートウェイ衛星に通信を中継してもよい。
【0106】
いくつかの例では、第２のゲートウェイ衛星５１０は、クラスタ５５５の補助衛星と通信するためにＬＡＮを維持してもよい。例えば、第２のゲートウェイ衛星５１０は、クラスタ５５５のＬＡＮのＡＰとして機能してもよく、クラスタ５５５のＬＡＮとＷＡＮアドレスとの間でネットワークアドレス変換（ＮＡＴ）を実行してもよい。第２のゲートウェイ衛星５１０は、クラスタ５５５内の補助衛星にＬＡＮアドレスを割り当ててもよい（例えば、補助衛星には、同じサブネット上のＬＡＮアドレスを与えてもよい）。第２のゲートウェイ衛星５１０は、各補助衛星との間の通信が、第２のゲートウェイ衛星５１０によって、他のゲートウェイ衛星（例えば、第１のゲートウェイ衛星５０５）又は商用通信衛星を介してルーティングされるように、（例えば、ＷＡＮルーティング又は公衆ＩＰｖ４若しくはＩＰｖ６アドレスを使用して）ＮＡＴを実行してもよい。例えば、第２のゲートウェイ衛星５１０は、通信が別のゲートウェイ衛星に向けられていることを判定し、第２のゲートウェイ衛星５１０のＷＡＮアドレス及び特定のポート（例えば、クラスタ５５５の補助衛星に関連付けられている）に基づいて、通信に含まれる送信元アドレスを変換してもよい。追加的に又は代替的に、第２のゲートウェイ衛星５１０は、第２のゲートウェイ衛星５１０のＷＡＮアドレスに一致する宛先アドレスで受信した通信を、それぞれのポートアドレスに基づいて、クラスタ５５５の補助衛星に変換してもよい。第２のゲートウェイ衛星５１０は、静的又は動的ＮＡＴを実行することができ、ＷＡＮ（例えば、他のゲートウェイ衛星、商用通信衛星）上の近隣のホップのルーティングテーブルの更新をプッシュすることができる。
【0107】
矢印６４０において、第２のゲートウェイ衛星５１０は、第４の補助衛星５３０が通信の意図された宛先であることを判定することに基づいて、例えば、受信したアドレス及び／又は第２のゲートウェイ衛星５１０に記憶されたルーティングテーブルに基づいて、第４のＧＷ／ＴＤＬ通信リンク５８５を介して第４の補助衛星５３０に通信を中継してもよい。いくつかの場合には、通信から抽出されたデータを第１の補助衛星に中継することは、ＧＷ／ＴＤＬ通信プロトコルに従って、通信をパッケージ化、暗号化、及び／又は送信することを含む。他の場合には、第２のゲートウェイ衛星５１０は、ＧＷ／ＴＤＬ通信プロトコルに従って構成されるデータパケット内の通信に含まれる要求をカプセル化することによって、データを抽出することなく通信を中継する。他の場合には、第２のゲートウェイ衛星５１０は、第４の補助衛星５３０によって使用される第３のＴＤＬ通信プロトコルを使用して通信を中継することによって、データを抽出することなく通信を中継する。
【0108】
矢印６４５において、第４の補助衛星５３０は、第４のＧＷ／ＴＤＬ通信リンク５８５を介して通信に含まれる要求に対する応答を第２のゲートウェイ衛星５１０に送信してもよい。いくつかの場合には、応答は、第４の補助衛星５３０によって提供される機能性を使用して取得されたデータを含み得る。例えば、第４の補助衛星５３０は、衛星撮像を取得するように構成してもよく、特定の位置の画像を求める要求を復号することに基づいて、特定の位置の画像を含む応答を送信してもよい。第４の補助衛星５３０は、ＧＷ／ＴＤＬ通信プロトコル又は第３のＴＤＬ通信プロトコルのいずれかを使用して応答を送信してもよい。
【0109】
ブロック６５０において、第２のゲートウェイ衛星５１０は、ブロック６３５を参照して同様に説明したように、応答の宛先ノードを判定してもよい。矢印６５５において、第２のゲートウェイ衛星５１０は、矢印６３０を参照して同様に説明したように、第１のゲートウェイ衛星５０５への応答を中継してもよい。
【0110】
ブロック６６０において、第１のゲートウェイ衛星５０５は、ブロック６２５を参照して同様に説明したように、応答の宛先ノードを判定してもよい。いくつかの場合には、第１のゲートウェイ衛星５０５は、第１の補助衛星５１５が宛先ノードであることを判定してもよい。
【0111】
矢印６６５において、第１のゲートウェイ衛星５０５は、第１のＧＷ／ＴＤＬ通信リンク５７０を介して、例えば、ＧＷ／ＴＤＬ又は第１のＴＤＬ通信プロトコルのいずれかを使用して、第４の補助衛星５３０によって生成された応答を第１の補助衛星５１５に中継してもよい。
【0112】
矢印６７０において、第１の補助衛星５１５は、第１のＴＤＬ通信リンク５９５を介して、例えば、第１のＴＤＬ通信プロトコルを使用して、応答を第１のユーザデバイス５３５に中継してもよい。応答を受信した後、第１のユーザデバイス５３５は、データパケットを復号してもよい。したがって、第１のユーザデバイス５３５は、異なるＴＤＬ通信プロトコルを使用し、第１のユーザデバイス５３５の通信範囲外にある補助衛星の機能性にアクセスしてもよい。いくつかの場合には、第１のユーザデバイス５３５は、第１のクラスタ５５０に含まれる補助衛星の見通し線を越えている画像を反映する第４の補助衛星５３０から画像を取得してもよい。
【0113】
図７は、本明細書に開示される、離散された衛星コンステレーションをサポート及び利用するプロセスの流れ７００の態様を示す。プロセスの流れ７００は、第１のゲートウェイ衛星５０５、第２のゲートウェイ衛星５１０、第１の補助衛星５１５、第２の補助衛星５２０、第１のユーザデバイス５３５、及び図５を参照して説明した第２のユーザデバイス５４０によって実施してもよい。いくつかの例では、プロセスの流れ７００は、ユーザデバイスに接続された補助衛星が、補助衛星の現在のカバレッジエリアの外側にあるユーザデバイスに到達できないときに、ユーザデバイスが拡張範囲通信を実行することを可能にするプロセスの態様を示している。
【0114】
ブロック７０３において、第１のゲートウェイ衛星５０５及び第２のゲートウェイ衛星５１０は、図６のブロック６０３を参照して同様に説明したように、１つ以上の補助衛星を識別してもよい。
【0115】
ブロック７０５において、第１のユーザデバイス５３５は、通信を生成してもよい。いくつかの場合には、通信は、第２のユーザデバイス５４０に対するメッセージ（例えば、音声又はデータメッセージ）を含んでもよい。上述したように、第１のユーザデバイス５３５は、例えば、第２のユーザデバイス５４０が第１のユーザデバイス５３５の通信範囲の外側にあるために、第２のユーザデバイス５４０と直接通信することができない場合がある。
【0116】
矢印７１０において、第１のユーザデバイス５３５は、図６の矢印６１０を参照して同様に説明したように、第１のＴＤＬ通信リンク５９５を介して第１の補助衛星５１５に通信を送信してもよい。ブロック７１５において、第１の補助衛星５１５は、図６のブロック６１５を参照して同様に説明したように、通信の意図された宛先を識別してもよい。矢印７２０において、第１の補助衛星５１５は、図６の矢印６２０を参照して同様に説明したように、第１のＧＷ／ＴＤＬ通信リンク５７０を介して第１のゲートウェイ衛星５０５に通信を中継してもよい。ブロック７２５において、第１のゲートウェイ衛星５０５は、図６のブロック６２５を参照して同様に説明したように、通信の宛先ノードを判定してもよい。矢印７３０において、第１のゲートウェイ衛星５０５は、図６の矢印６３０を参照して同様に説明したように、ＧＷ／ＧＷ通信リンク５９０を介して第２のゲートウェイ衛星５１０に通信を中継してもよい。ブロック７３５において、第２のゲートウェイ衛星５１０は、図６のブロック６３５を参照して同様に説明したように、通信の宛先ノードを判定してもよい。矢印７４０において、第２のゲートウェイ衛星５１０は、図６の矢印６４０を参照して同様に説明したように、第２のＧＷ／ＴＤＬ通信リンク５７５を介して第２の補助衛星５２０に通信を中継してもよい。
【0117】
矢印７４５において、第２の補助衛星５２０は、第２のＴＤＬ通信リンク５９７を介して、第２のユーザデバイス５４０に通信を中継してもよい。いくつかの場合には、第２の補助衛星５２０は、第１のユーザデバイス５３５によって使用される第１のＴＤＬ通信プロトコルを使用して、第２のユーザデバイス５４０への通信を中継する。したがって、第１のユーザデバイス５３５は、第１のユーザデバイス５３５とは異なるカバレッジエリア内に位置する別のユーザデバイスと通信することができる。いくつかの場合には、第２のユーザデバイス５４０は、第１のユーザデバイス５３５にメッセージ（例えば、応答）を同様に送信してもよい。
【0118】
図８は、本明細書に開示される、離散された衛星コンステレーションをサポート及び利用するプロセスの流れ８００の態様を示す。プロセスの流れ８００は、第１のゲートウェイ衛星５０５、第２のゲートウェイ衛星５１０、第１の補助衛星５１５、第３の補助衛星５２５、第１のユーザデバイス５３５、及び図５を参照して説明した第３のユーザデバイス５４５によって実施してもよい。いくつかの例では、プロセスの流れ８００は、ユーザデバイスに接続された補助衛星が、補助衛星の現在のカバレッジエリアの外側にあるユーザデバイスに到達できないときに、ユーザデバイスが拡張範囲通信を実行することを可能にするプロセスの態様を示している。
【0119】
ブロック８０３において、第１のゲートウェイ衛星５０５及び第２のゲートウェイ衛星５１０は、図６及び図７のブロック６０３又はブロック７０３を参照して同様に説明したように、１つ以上の補助衛星を識別してもよい。
【0120】
ブロック８０５において、第１のユーザデバイス５３５は、通信を生成してもよい。いくつかの場合には、通信は、第３のユーザデバイス５４５に対するメッセージ（例えば、音声又はデータメッセージ）を含んでもよい。上述したように、第１のユーザデバイス５３５は、例えば、第３のユーザデバイス５４５が第１のユーザデバイス５３５とは異なる通信プロトコルを使用するため、及び／又は第１のユーザデバイス５３５の通信範囲の外側にあるため、第３のユーザデバイス５４５と直接通信することができない場合がある。
【0121】
矢印８１０において、第１のユーザデバイス５３５は、図６及び図７の矢印６１０及び矢印７１０を参照して同様に説明したように、第１のＴＤＬ通信リンク５９５を介して第１の補助衛星５１５に通信を送信してもよい。ブロック８１５において、第１の補助衛星５１５は、図６及び図７のブロック６１５及びブロック７１５を参照して同様に説明したように、通信の意図された宛先を識別してもよい。矢印８２０において、第１の補助衛星５１５は、図６及び図７の矢印６２０及び矢印７２０を参照して同様に説明したように、第１のＧＷ／ＴＤＬ通信リンク５７０を介して第１のゲートウェイ衛星５０５に通信を中継してもよい。ブロック８２５において、第１のゲートウェイ衛星５０５は、図６及び図７のブロック６２５及びブロック７２５を参照して同様に説明したように、通信の宛先ノードを判定してもよい。矢印８３０において、第１のゲートウェイ衛星５０５は、図６及び図７の矢印６３０及び矢印７３０を参照して同様に説明したように、ＧＷ／ＧＷ通信リンク５９０を介して第２のゲートウェイ衛星５１０に通信を中継してもよい。ブロック８３５において、第２のゲートウェイ衛星５１０は、図６及び図７のブロック６３５及びブロック７３５を参照して同様に説明したように、通信の宛先ノードを判定してもよい。矢印８４０において、第２のゲートウェイ衛星５１０は、図６及び図７の矢印６４０及び矢印７４０を参照して同様に説明したように、第３のＧＷ／ＴＤＬ通信リンク５８０を介して第３の補助衛星５２５に通信を中継してもよい。
【0122】
矢印８４５において、第３の補助衛星５２５は、第３のＴＤＬ通信リンク５９９を介して、第３のユーザデバイス５４５に通信を中継してもよい。いくつかの場合には、第３の補助衛星５２５は、第１のユーザデバイス５３５によって使用される第１のＴＤＬ通信プロトコルとは異なる第２のＴＤＬ通信プロトコルを使用して、第３のユーザデバイス５４５に通信を中継する。したがって、第１のユーザデバイス５３５は、異なる通信プロトコルを使用しており、かつ第１のユーザデバイス５３５とは異なるカバレッジエリア内に位置する別のユーザデバイスと通信することができる。いくつかの場合には、第３のユーザデバイス５４５は、第１のユーザデバイス５３５にメッセージ（例えば、応答）を同様に送信してもよい。
【0123】
図９は、本明細書に開示される、離散された衛星コンステレーションをサポートする衛星通信サブシステム９００の態様を示す。衛星通信サブシステム９００は、図１～図８を参照して説明したゲートウェイ衛星の一例であり得るゲートウェイ衛星９０５を含み得る。ゲートウェイ衛星９０５は、ＬＥＯ内に位置決めしてもよい。
【0124】
衛星通信サブシステム９００は、第１の補助衛星９１０と第２の補助衛星９１５とを含んでもよく、これらは、図１～図８を参照して説明した補助衛星の例であり得る。第１の補助衛星９１０及び第２の補助衛星９１５は、図１を参照して一般的に説明したように、ゲートウェイ衛星９０５と軌道結合してもよい。したがって、ゲートウェイ衛星９０５、第１の補助衛星９１０、及び第２の補助衛星９１５は、クラスタ９４０内に配置してもよく、図１～図８を参照して一般的に説明したように、第１のＧＷ／ＴＤＬ通信リンク９５０及び第２のＧＷ／ＴＤＬ通信リンク９５５を使用して互いに通信してもよい。いくつかの場合には、第１の補助衛星９１０は、第１のＴＤＬ通信プロトコルに対して構成してもよく、第２の補助衛星９１５は、第２のＴＤＬ通信プロトコルに対して構成してもよい。いくつかの場合には、ゲートウェイ衛星９０５は、図２～図８を参照して一般的に説明したように、補助衛星と他のゲートウェイ衛星との間の通信を中継するように構成してもよい。
【0125】
衛星通信サブシステム９００は、第１のユーザデバイス９２５と第２のユーザデバイス９３０とを含んでもよく、これらは、図１～図８を参照して説明したユーザデバイスの例であり得る。第１のユーザデバイス９２５は、地理的カバレッジエリア９４５の外側に位置してもよいが、いくつかの場合には、第１のユーザデバイス９２５は、地理的カバレッジエリアの内側に配置してもよい。第２のユーザデバイス９３０は、クラスタ９４０の地理的カバレッジエリア９４５内に位置してもよい。第２のユーザデバイス９３０は、図１～図８を参照して一般的に説明したように、ＴＤＬ通信リンク９６０を使用して第２の補助衛星９１５と通信してもよい。いくつかの場合には、第１のユーザデバイス９２５は、ネットワーク通信プロトコルに対して構成してもよく、第２のユーザデバイス９３０は、第２のＴＤＬ通信プロトコルに対して構成してもよい。いくつかの場合には、第２のユーザデバイス９３０は、図２～図４を参照して同様に説明したように、クラスタ９４０内の補助衛星及び地理的カバレッジエリア９４５内のユーザデバイスと通信してもよい。第２のユーザデバイス９３０はまた、図５～図８を参照して同様に説明したように、異なる地理的カバレッジエリア内の異なるクラスタ及びデバイス内の補助衛星と通信してもよい。
【0126】
衛星通信サブシステム９００は、図１を参照して説明した商用衛星の一例である商用衛星９２０を含み得る。いくつかの場合には、商用衛星９２０は、ＧＥＯ内に位置決めしてもよい。商用衛星９２０は、図１を参照して一般的に説明したように、ＧＷ／ＣＬ通信リンク９６５を使用してゲートウェイ衛星９０５と通信してもよい。商用衛星９２０は、図１を参照して一般的に説明したように、商用ゲートウェイ通信リンク９７０を使用して商用ゲートウェイ９３５と通信してもよい。
【0127】
衛星通信サブシステム９００は、図１を参照して説明した商用ゲートウェイの一例である商用ゲートウェイ９３５を含み得る。商用ゲートウェイ９３５は、図１を参照して一般的に説明したように、ネットワーク通信リンク９７５を使用して第１のユーザデバイス９２５と通信してもよい。いくつかの場合には、商用ゲートウェイ９３５は、ネットワークサーバなどの中間デバイスを介して第１のユーザデバイス９２５と通信する。
【0128】
上記及び本明細書で説明するように、補助衛星は、商用情報ネットワークへの接続により構成しなくてもよい。したがって、ユーザデバイスは、補助衛星を介して、商用ネットワークにアクセスすることができない場合がある。
【0129】
補助衛星（例えば、第１の補助衛星９１０及び／又は第２の補助衛星９１５）を商用情報ネットワークに接続するために、ゲートウェイ衛星（例えば、ゲートウェイ衛星９０５）は、補助衛星と軌道結合してもよく、商用衛星（例えば、商用衛星９２０）と通信するように構成してもよい。ゲートウェイ衛星は、例えば、プロトコル変換及び波形正規化技術を使用して、補助衛星と商用衛星との間の通信をルーティングするように構成してもよい。
【0130】
商用衛星及び補助衛星と通信するように構成されたゲートウェイ衛星を軌道結合することによって、商用情報ネットワークに接続されている任意のユーザデバイス（例えば、第１のユーザ装置９２５）は、例えば、通信プロトコルの非互換性及び／又は接続障害に起因して、他のやり方ではユーザデバイスがアクセスできない補助衛星の機能にアクセスできる場合がある。ゲートウェイ衛星を利用して追加の機能性を提供し、他のやり方では互換性のないユーザデバイスを商用情報ネットワークを通じて接続するための例示的な通信は、本明細書で、及び図１０及び図１１に関してより詳細に説明される。
【0131】
図１０は、本明細書に開示される、離散された衛星コンステレーションをサポート及び利用するプロセスの流れ１０００の態様を示す。プロセスの流れ１０００は、図９を参照して説明したように、ゲートウェイ衛星９０５、第１の補助衛星９１０、の商用衛星９２０、第１のユーザデバイス９２５、及び商用ゲートウェイ９３５によって実施することができる。いくつかの例では、プロセスの流れ１０００は、ネットワーク通信プロトコルを使用してユーザデバイスが補助衛星の機能性にアクセスすることを可能にするプロセスの態様を示しており、補助衛星は、ネットワーク通信プロトコルに対して構成されなくてもよく、ユーザデバイスは、補助衛星の通信範囲の内側又は外側に位置してもよい。
【0132】
ブロック１００３において、ゲートウェイ衛星９０５は、ゲートウェイ衛星９０５と軌道結合された１つ以上の補助衛星（第１の補助衛星９１０を含む）を識別してもよい。いくつかの場合には、ゲートウェイ衛星９０５は、発見メッセージをブロードキャストし、応答メッセージを受信することに基づいて、１つ以上の補助衛星を発見する。いくつかの例では、発見及び応答メッセージは、ゲートウェイ通信プロトコルに従って送信される。補助衛星を識別した後、ゲートウェイ衛星９０５は、補助衛星との接続を確立してもよい。
【0133】
ブロック１００５において、第１のユーザデバイス９２５は、通信を生成してもよい。いくつかの場合には、通信は、第１の補助衛星９１０によって提供される機能性に関連付けられた情報を取得する要求を含んでもよい。上述したように、第１のユーザデバイス９２５は、例えば、通信プロトコルの非互換性及び／又は送信障害に起因して、第１の補助衛星９１０と直接通信することができない場合がある。
【0134】
矢印１０１０において、第１のユーザデバイス９２５は、ネットワーク通信リンク９７５を介して、例えば、ネットワーク通信プロトコルを使用して、商用ゲートウェイ９３５に通信を送信してもよい。いくつかの場合には、第１のユーザデバイス９２５は、通信をルーティングして商用ゲートウェイ９３５にパーソナルデバイスを形成するように構成された中間商用サーバを介して、商用ゲートウェイ９３５に通信を送信する。他の場合には、第１のユーザデバイス９２５は、通信を商用ゲートウェイ９３５に直接送信してもよい。ネットワーク通信プロトコルを使用して通信を送信することは、通信に含まれる要求を暗号化することと、暗号化された要求をデータパケットにパッケージ化することと、ネットワーク通信プロトコルに従って、データパケットを波形として送信することとを含み得る。
【0135】
矢印１０１５において、商用ゲートウェイ９３５は、商用ゲートウェイ通信リンク９７０を介して、商用衛星９２０に通信を中継してもよい。いくつかの場合には、通信を送信することは、商用衛星通信プロトコルに従って、商用衛星と通信するための別のデータパケット内にデータパケットをカプセル化することを含み得る。
【0136】
ブロック１０２０において、商用衛星９２０は、通信の意図された宛先を識別してもよい。いくつかの場合には、意図された宛先を判定することは、通信に含まれる受信者アドレスを復号することを含む。いくつかの場合には、商用衛星９２０は、商用衛星９２０に記憶されたルーティングテーブルに基づいて、意図された宛先への通信経路を判定する。いくつかの場合には、通信経路は、１つ以上の中間ゲートウェイ衛星及び／又は補助衛星を含む。
【0137】
矢印１０２５において、商用衛星９２０は、通信及び／又は通信経路の意図された宛先を識別することに基づいて、ＧＷ／ＣＬ通信リンク９６５を介してゲートウェイ衛星９０５に通信を中継してもよい。いくつかの場合には、商用衛星９２０は、通信の意図された宛先が、クラスタ９４０内の補助衛星、又は地理的カバレッジエリア９４５内のユーザデバイスであることを判定した後、ゲートウェイ衛星９０５に通信を中継する。いくつかの場合には、商用衛星９２０は、商用衛星９２０において構成された商用ネットワーク通信プロトコルを使用して、ゲートウェイ衛星９０５に通信を中継する。いくつかの場合には、商用衛星９２０は、商用衛星９２０が通信の宛先を判定しない場合、商用衛星の通信範囲内の全てのゲートウェイ衛星へ通信を中継してもよい。
【0138】
ブロック１０３０において、ゲートウェイ衛星９０５は、通信の宛先ノードを判定してもよい。いくつかの場合には、宛先ノードを判定することは、通信中のデータを復号すること、及び／又は通信に含まれる受信者アドレスを識別することを含む。いくつかの場合には、ゲートウェイ衛星９０５は、復号された受信者アドレスと、クラスタ９４０内に含まれる補助衛星のアドレスのリスト及び／又はクラスタ９４０の現在通信範囲（例えば、地理的カバレッジエリア９４５内）にあるアクティブユーザデバイスのアドレスのリストとを比較してもよい。いくつかの例では、ゲートウェイ衛星９０５は、通信が第１の補助衛星９１０に対して意図されていることを、例えば、復号アドレスが第１の補助衛星９１０のために記憶されたアドレスと一致することに基づいて判定してもよい。いくつかの例では、ゲートウェイ衛星９０５は、ゲートウェイ衛星９０５から意図された補助衛星又はユーザデバイスへの通信経路を示すルーティングテーブルを含んでもよい。いくつかの場合には、通信経路は、１つ以上の中間衛星を含む。
【0139】
矢印１０３５において、ゲートウェイ衛星９０５は、第１の補助衛星９１０が通信及び／又はルーティングテーブルの意図された宛先であることを判定することに基づいて、第１のＧＷ／ＴＤＬ通信リンク９５０を介して第１の補助衛星９１０に通信を中継してもよい。いくつかの場合には、通信から抽出されたデータを第１の補助衛星９１０に中継することは、ＧＷ／ＴＤＬ通信プロトコルに従って、通信をパッケージ化、暗号化、及び／又は送信することを含む。他の場合には、ゲートウェイ衛星９０５は、ＧＷ／ＴＤＬ通信プロトコルに従って構成されるデータパケット内の通信に含まれる要求をカプセル化することによって、データを抽出することなく通信を中継する。他の場合には、ゲートウェイ衛星９０５は、第３の補助衛星９１０によって使用される第１のＴＤＬ通信プロトコルを使用して通信を中継することによって、データを抽出することなく通信を中継する。いくつかの場合には、ゲートウェイ衛星９０５は、識別された受信者アドレス及びルーティングテーブルに基づいて、例えば、宛先ノードが、他のゲートウェイ衛星と軌道結合されている、補助衛星又は補助衛星に接続されたユーザデバイスであることを判定することに基づいて、別のゲートウェイ衛星に通信を中継してもよい。
【0140】
矢印１０４０において、第１の補助衛星９１０は、第１のＧＷ／ＴＤＬ通信リンク９５０を介して通信に含まれる要求に対する応答をゲートウェイ衛星９０５に送信してもよい。いくつかの場合には、応答は、第１の補助衛星９１０によって提供される機能性を使用して取得されたデータを含み得る。例えば、第１の補助衛星９１０は、衛星撮像を取得するように構成してもよく、特定の位置の画像を求める要求を復号することに基づいて、特定の位置の画像を含む応答を送信してもよい。第１の補助衛星９１０は、ＧＷ／ＴＤＬ通信プロトコル又は第３のＴＤＬ通信プロトコルのいずれかを使用して応答を送信してもよい。
【0141】
ブロック１０４５において、ゲートウェイ衛星９０５は、ブロック１０３０を参照して同様に説明したように、応答の宛先ノードを判定してもよい。いくつかの場合には、ゲートウェイ衛星９０５は、商用衛星９２０が宛先ノードであることを判定してもよい。
【0142】
矢印１０５０において、ゲートウェイ衛星２０５は、第１の補助衛星９１０から受信した応答を、ＧＷ／ＣＬ通信リンク９６５を介して、例えば、ＧＷ／ＣＬ又は商用通信プロトコルのいずれかを使用して商用衛星９２０に中継してもよい。
【0143】
ブロック１０５５において、商用衛星９２０は、ブロック１０２０を参照して同様に説明したように、応答の宛先ノードを判定してもよい。
【0144】
矢印１０６０において、商用衛星９２０は、商用ゲートウェイ通信リンク９７０を介して、商用ゲートウェイ９３５への応答を中継してもよい。
【0145】
矢印１０６５において、商用ゲートウェイ９３５は、ネットワーク通信リンク９７５を介して、第１のユーザデバイス９２５に応答を中継してもよい。いくつかの場合には、商用ゲートウェイ９３５は、応答を第１のユーザデバイス９２５に直接送信してもよい。他の場合には、商用ゲートウェイ９３５は、応答を第１のユーザデバイス９２５に中継する商用サーバに応答を送信してもよい。したがって、第１のユーザデバイス９２５は、商用ネットワークに接続されることによって、補助衛星の機能性にアクセスすることができる。また、第１の補助衛星９１０は、商用ネットワーク上の通信をサポートするように構成されていなくても、商用ネットワークに組み込むことができる。
【0146】
図１１は、本明細書に開示される、離散された衛星コンステレーションをサポート及び利用するプロセスの流れ１１００の態様を示す。プロセスの流れ１１００は、図９を参照して説明したように、ゲートウェイ衛星９０５、第２の補助衛星９１５、商用衛星９２０、第１のユーザデバイス９２５、第２のユーザデバイス９３０、及び商用ゲートウェイ９３５によって実施してもよい。いくつかの例では、プロセスの流れ１１００は、商用ネットワークに接続されているユーザデバイスが、このユーザデバイスとの直接通信又は商用ネットワークを介した通信をサポートするように構成されていない、別のユーザデバイスとの通信（拡張された範囲での通信を含む）を実行することを可能にするプロセスの態様を示す。
【0147】
ブロック１１０３において、ゲートウェイ衛星９０５は、図１０のブロック１００３を参照して同様に説明したように、１つ以上の補助衛星を同様に識別してもよい。
【0148】
ブロック１１０５において、第１のユーザデバイス９２５は、通信を生成してもよい。いくつかの場合には、通信は、第２のユーザデバイス９３０に対するメッセージ（例えば、音声又はデータメッセージ）を含んでもよい。上述したように、第１のユーザデバイス９２５は、例えば、第２のユーザデバイス９３０が異なる通信プロトコルを使用しているため、及び／又は第１のユーザデバイス９２５の通信範囲の外側にあるため、第２のユーザデバイス９３０と直接通信できない場合がある。
【0149】
矢印１１１０において、第１のユーザデバイス９２５は、図１０の矢印１０１０を参照して同様に説明したように、ネットワーク通信リンク９７５を介して、商用ゲートウェイ９３５に通信を送信してもよい。矢印１１１５において、商用ゲートウェイ９３５は、図１０の矢印１０１５を参照して同様に説明したように、商用ゲートウェイ通信リンク９７０を介して、商用衛星へ通信を中継してもよい。ブロック１１２０において、商用衛星９２０は、図１０のブロック１０２０を参照して同様に説明したように、通信の意図された宛先を識別してもよい。矢印１１２５において、商用衛星９２０は、図１０の矢印１０２５を参照して同様に説明したように、ＧＷ／ＣＬ通信リンク９６５を介して、ゲートウェイ衛星９０５に通信を中継してもよい。ブロック１１３０において、ゲートウェイ衛星９０５は、図１０のブロック１０３０を参照して同様に説明したように、通信の宛先ノードを判定してもよい。矢印１１３５において、ゲートウェイ衛星９０５は、図１０の矢印１０３５を参照して同様に説明したように、第２のＧＷ／ＴＤＬ通信リンク９５５を介して第２の補助衛星９１５に通信を中継してもよい。
【0150】
矢印１１４０において、第２の補助衛星９１５は、ＴＤＬ通信リンク９６０を介して、例えば、第２のＴＤＬ通信プロトコルを使用して、第２のユーザデバイス９３０に通信を中継してもよい。したがって、第１のユーザデバイス９２５は、商用ネットワークに接続されることによって、商用ネットワークに対して構成されていない別のユーザデバイスと通信することができる。いくつかの場合には、第２のユーザデバイス９３０は、第１のユーザデバイス９２５にメッセージ（例えば、応答）を同様に送信してもよい。
【0151】
図１２は、本明細書に開示される、離散された衛星コンステレーションをサポートする衛星コントローラ１２００のブロック図を示す。衛星コントローラ１２００は、衛星に、本明細書で説明されるプロセスのうちの１つ以上を実行させるように構成することができる。衛星コントローラの全て又は態様は、ゲートウェイ衛星又は補助衛星内に実装してもよい。衛星コントローラ１２００は、プロセッサ１２１０と、メモリ１２１５と、アクチュエータコントローラ１２４５と、衛星通信マネージャ１２３０と、通信インターフェース１２４０とを含み得る。これらの構成要素の各々は、１つ以上のバス（バス１２３５など）を介して、直接的又は間接的に互いに通信してもよい。
【0152】
メモリ１２１５は、ランダムアクセスメモリ（random access memory、ＲＡＭ）及び／又は読み出し専用メモリ（read-only memory、ＲＯＭ）を含むことができる。メモリ１２１５は、（例えば、Ｌｉｎｕｘ又はＷｉｎｄｏｗｓカーネル上に構築された）オペレーティングシステム（operating system、ＯＳ）１２２０を記憶してもよい。メモリ１２１５はまた、実行されると、異なる固有のアンテナパターンに従って通信サービスを提供することに関連する本明細書に記載された様々な機能をプロセッサ１２１０に実行させるように構成された命令を含む、コンピュータ可読のコンピュータ実行可能コード１２２５を記憶することもできる。代替的に、コード１２２５は、プロセッサ１２１０によって直接実行可能でなくてもよいが、衛星コントローラ１２０５に（例えば、コンパイル及び実行されるとき）、本明細書に記載される機能のうちの１つ以上を実行させるように構成してもよい。
【0153】
アクチュエータコントローラ１２４５は、衛星又は衛星の通信アンテナの位置及び／又は配向を変更するために使用される、衛星の１つ以上のアクチュエータを制御するように構成してもよい。アクチュエータコントローラ１２４５は、事前プログラムされた命令（例えば、動作構成、制御アルゴリズム、コントローラ利得、オフセット、不動帯、乗算器など）及び／又は受信信号に応答して、１つ以上のアクチュエータに送出される様々な制御信号を生成してもよい。
【0154】
通信インターフェース１２４０は、複数の通信プロトコルを使用して複数のタイプの衛星間の通信をサポートするように構成してもよい。通信インターフェース１２４０は、信号１２５０を送受信するように構成してもよい。いくつかの場合には、通信インターフェース１２４０は、１つ以上の衛星から通信を受信するために１つ以上の無線周波数（ＲＦ）チェーンを含んでもよい。いくつかの例では、通信インターフェースは、ゲートウェイ衛星と補助衛星との間の通信のために無線及びゲートウェイ通信プロトコルにより構成されている。いくつかの例では、通信インターフェースは、ゲートウェイ衛星と商用衛星との間の通信のために無線及びゲートウェイ通信プロトコルにより構成されている。いくつかの例では、通信インターフェースは、ゲートウェイ衛星と別のゲートウェイ衛星との間の通信のために無線及びゲートウェイ通信プロトコルを用いて構成されている。いくつかの例では、通信インターフェースは、補助衛星とユーザデバイスとの間の通信のために無線及びＴＤＬ通信プロトコルにより構成されている。
【0155】
衛星通信マネージャ１２３０は、衛星間の通信を中継及び／又はルーティングするように構成してもよい。いくつかの場合には、衛星通信マネージャ１２３０は、通信の宛先ノードを判定するように構成してもよい。いくつかの例では、衛星通信マネージャ１２３０は、通信が別の衛星に向けられていることを判定した後に、ゲートウェイ衛星への通信を中継するように構成してもよい。いくつかの例では、衛星通信マネージャ１２３０は、補助衛星間の通信をルーティングするように構成してもよい。いくつかの場合には、補助衛星間の通信をルーティングすることは、他のゲートウェイ衛星への通信を中継することを含み得る。
【0156】
プロセッサ１２１０、メモリ１２１５、アクチュエータコントローラ１２４５、衛星通信マネージャ１２３０、及び／又は通信インターフェース１２４０を含む衛星コントローラ１２００は、汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ（digital signal processor、ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（application-specific integrated circuit、ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（field programmable gate array、ＦＰＧＡ）、又は他のプログラマブル論理デバイス、別個のゲート若しくはトランジスタ論理、個別のハードウェア構成要素、又は本明細書に記載される機能を実施するように設計されたこれらの任意の組み合わせで実装又は実施してもよい。汎用プロセッサはマイクロプロセッサであってもよいが、代替的に、プロセッサは、任意の従来のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、又はステートマシンであってもよい。衛星コントローラ１２００はまた、コンピューティングデバイスの組み合わせ、例えば、ＤＳＰ及びマイクロプロセッサの組み合わせ、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアと併せた１つ以上のマイクロプロセッサ、統合メモリ、個別のメモリ、又はこのような任意の他の構成として実装することもできる。
【0157】
図１３は、本明細書に開示される、離散された衛星コンステレーションをサポートする例示的なゲートウェイ衛星１３００のブロック図を示す。ゲートウェイ衛星１３００は、補助衛星、他のゲートウェイ衛星、又は商用通信衛星への、これらからの、及びこれらの間の通信をルーティングするように構成してもよい。ゲートウェイ衛星１３００は、プロセッサ１３１０と、ＧＷ／ＴＤＬ通信マネージャ１３１５と、ＧＷ／ＧＷ通信マネージャ１３２０と、ＧＷ／ＣＬ通信マネージャ１３２５と、暗号化構成要素１３３０と、プロトコルトランスレータ１３３５と、を含み得る。ゲートウェイ衛星１３００はまた、第１のアンテナ１３４０と、第２のアンテナ１３４５と、第３のアンテナ１３５０とを含み得る。
【0158】
プロセッサ１３１０は、１つ以上の衛星から受信された、又はこれに対して意図された通信を処理するように構成してもよい。いくつかの場合には、プロセッサ１３１０は、レッドプロセッサと、ブラックプロセッサとを含み得る。レッドプロセッサは、暗号化機能（認証及び保護など）を実行するように構成してもよい。また、ブラックプロセッサは、通信固有の機能（データのパケット化、予備通信の宛先ノードの判定など）を実行するように構成してもよい。いくつかの場合には、プロセッサ１３１０は、図１２を参照して説明したプロセッサ１２１０の一例であってもよい。
【0159】
暗号化構成要素１３３０は、暗号化プロセッサによって実行されない暗号機能（例えば、暗号鍵の復号、暗号化、記憶、及び保守）を実行するように構成してもよい。プロトコル変換器１３３５は、受信した通信をある通信プロトコル（例えば、通信を送信するために使用される第１のＴＤＬ通信プロトコル）から、別の通信プロトコル（例えば、通信のために判定された宛先ノードに関連付けられた第２のＴＤＬ通信プロトコル）に変換するように構成してもよい。いくつかの場合には、レッドプロセッサ又は暗号化構成要素１３３０は、プロセッサ１３１０の信頼できる実行環境に配置してもよい。いくつかの場合には、暗号化構成要素１３３０及びプロトコル変換器１３３５は、図１２の衛星通信マネージャ１２３０に含まれてもよい。
【0160】
ＧＷ／ＴＤＬ通信マネージャ１３１５は、（例えば、ＴＤＬクロスリンクを介して）補助衛星から受信され、補助衛星に送信される通信を管理するように構成してもよい。いくつかの場合には、ＧＷ／ＴＤＬ通信マネージャ１３１５は、ＧＷ／ＴＤＬ通信プロトコルに従って構築される通信をサポートするように構成してもよい。追加的に又は代替的に、ＧＷ／ＴＤＬ通信マネージャ１３１５は、１つ以上のＴＤＬ通信プロトコルに従って構築される通信をサポートするように構成してもよい。いくつかの場合には、ＧＷ／ＴＤＬ通信マネージャ１３１５は、第１のアンテナ１３４０を使用して、通信を、補助衛星から受信して補助衛星に送信してもよい。
【0161】
ＧＷ／ＧＷ通信マネージャ１３２０は、（例えば、ＧＷ／ＧＷクロスリンクを介して）ゲートウェイ衛星間の通信を管理するように構成してもよい。いくつかの場合には、ＧＷ／ＧＷ通信マネージャ１３２０は、ＧＷ／ＧＷ通信プロトコルに従って構築される通信をサポートするように構成してもよい。いくつかの場合には、ＧＷ／ＧＷ通信マネージャ１３２０は、ゲートウェイ衛星からの通信を受信するために第２のアンテナ１３４５を使用してもよい。いくつかの場合には、第２のアンテナ１３４５は、第１のアンテナ１３４０とは異なるように構成してもよい。例えば、第２のアンテナ１３４５は、第１のアンテナ１３４０とは異なる周波数のセットにわたって受信するように構成してもよい。
【0162】
ＧＷ／ＣＬ通信マネージャ１３２５は、（例えば、ＧＷ／ＣＬクロスリンクを介して）ゲートウェイ衛星と商用衛星との間の通信を管理するように構成してもよい。いくつかの場合には、ＧＷ／ＣＬ通信マネージャ１３２５は、ＧＷ／ＣＬ通信プロトコルに従って構築される通信をサポートするように構成してもよい。追加的に又は代替的に、ＧＷ／ＣＬ通信マネージャ１３２５はまた、ＣＬ通信プロトコルに従って構築される通信をサポートするようにも構成してもよい。いくつかの場合には、ＧＷ／ＣＬ通信マネージャ１３２５は、第３のアンテナ１３５０を使用して、商用衛星からの通信を受信してもよい。いくつかの場合には、第３のアンテナ１３５０は、第１のアンテナ１３４０及び／又は第２のアンテナ１３４５とは異なるように構成してもよい。例えば、第３のアンテナ１３６０は、第１のアンテナ１３４０及び／又は第２のアンテナ１３４５とは異なる周波数のセットにわたって受信するように構成してもよい。
【0163】
いくつかの場合には、ＧＷ／ＴＤＬ通信マネージャ１３１５と、ＧＷ／ＧＷ通信マネージャ１３２０と、ＧＷ／ＣＬ通信マネージャ１３２５と、第１アンテナ１３４０と、第２アンテナ１３４５と、第３アンテナ１３５０とは、図１２の通信インターフェース１２４０などの通信インターフェースに含まれてもよい。
【0164】
図１４は、本明細書に開示される、離散された衛星コンステレーションをサポートする例示的な補助衛星１４００のブロック図を示す。補助衛星１４００は、ユーザでバイスに機能性を提供し、ＴＤＬ通信プロトコルを使用するように構成してもよい。補助衛星１４００は、プロセッサ１４１０と、ＴＤＬ通信マネージャ１４１５と、ＧＷ／ＴＤＬ通信マネージャ１４２０と、暗号化構成要素１４２５と、第１アンテナ１４３０と、第２アンテナ１４３５とを含み得る。
【0165】
プロセッサ１４１０は、ユーザデバイスから受信された、又はユーザデバイスに対して意図された通信を処理するように構成してもよい。いくつかの場合には、プロセッサ１４１０は、図１２を参照して説明したプロセッサ１２１０の一例であってもよい。
【0166】
ＴＤＬ通信マネージャ１４１５は、（例えば、ＴＤＬ通信リンクを介して）ユーザデバイスから受信し、ユーザデバイスに送信される通信を管理するように構成してもよい。いくつかの場合には、ＴＤＬ通信マネージャ１４１５は、ＴＤＬ通信プロトコルに従って構築される通信をサポートするように構成してもよい。ＴＤＬ通信マネージャ１４１５は、受信した通信をプロセッサ１４１０に提供することができる。いくつかの場合には、ＴＤＬ通信マネージャ１４１５は、第１のアンテナ１４３０を使用して、ユーザデバイスと通信を送受信し、及び／又は補助衛星１４００において構成されたＴＤＬ通信プロトコルを使用する補助衛星と通信を送受信してもよい。
【0167】
ＧＷ／ＴＤＬ通信マネージャ１４２０は、（例えば、ＧＷ／ＴＤＬクロスリンクを介して）ゲートウェイ衛星から受信され、ゲートウェイ衛星に送信される通信管理するように構成することができる。いくつかの場合には、ＧＷ／ＴＤＬ通信マネージャ１４２０は、ＧＷ／ＴＤＬ通信プロトコルに従って構築される通信をサポートするように構成することができる。追加的に又は代替的に、ＧＷ／ＴＤＬ通信マネージャ１４２０は、補助衛星１４００において構成されたＴＤＬ通信プロトコルに従って構築される通信をサポートするように構成してもよい。いくつかの場合には、ＧＷ／ＴＤＬ通信マネージャ１４２０は、第２のアンテナ１４３５を使用して、例えば、補助衛星１４００において構成されたゲートウェイ通信プロトコル又はＴＤＬ通信プロトコルのいずれかを使用して、ゲートウェイ衛星と通信を送受信してもよい。いくつかの場合には、第２のアンテナ１４３５は、第１のアンテナ１４３０とは異なるように構成してもよく、例えば、第２のアンテナ１４３５は、第１のアンテナ１４３０とは異なる周波数のセットを介して受信するように構成してもよい。
【0168】
いくつかの場合には、ＴＤＬ通信マネージャ１４１５及びＧＷ／ＴＤＬ通信マネージャ１４２０、第１のアンテナ１４３０、及び第２のアンテナ１４３５は、図１２の通信インターフェース１２４０などの通信インターフェースに含まれてもよい。
【0169】
暗号化構成要素１４２５は、暗号化機能（復号、暗号化、認証、及び保護を含む）を実行するように構成してもよい。いくつかの場合には、暗号化構成要素１４２５は、図１２の衛星通信マネージャ１２３０に含まれてもよい。
【0170】
図１５は、本開示の態様による、離散された衛星コンステレーションをサポートする方法１５００を示す流れ図である。方法１５００の動作は、本明細書に記載するように、ゲートウェイ衛星又はその構成要素によって実装してもよい。例えば、方法１５００の動作は、図１２及び図１３を参照して説明したゲートウェイ衛星によって実行してもよい。追加的に又は代替的に、ゲートウェイ衛星は、専用ハードウェアを使用して以下に説明される機能の態様を実行してもよい。
【0171】
１５０５において、ゲートウェイ衛星は、第１のゲートウェイ衛星と軌道結合されており、かつ第１の機能性を提供する第１の補助衛星から、第１の通信プロトコルを使用した通信を受信してもよい。１５０５の動作は、本明細書に記載された方法に従って実施してもよい。いくつかの例では、１５０５の動作の側面は、図１３を参照して説明したように、ＧＷ／ＴＤＬ通信マネージャによって実行してもよい。
【0172】
１５１０において、ゲートウェイ衛星は、複数の宛先ノードの中から、通信をルーティングするための宛先ノードを選択してもよく、複数の宛先ノードは、第１のゲートウェイ衛星と軌道結合されており、かつ第２の機能を提供する第２の補助衛星と、第２の軌道を有する第２のゲートウェイ衛星と、第３の軌道を有する商用通信衛星とを含む。１５１０の動作は、本明細書に記載された方法に従って実施してもよい。いくつかの例では、１５１０の動作の態様は、図１３を参照して説明したように、プロセッサ１３１０によって実行してもよい。
【0173】
１５１５において、ゲートウェイ衛星は、宛先ノードへの通信に関連付けられた情報を送信してもよい。１５１５の動作は、本明細書に記載された方法に従って実施してもよい。いくつかの例では、１５１５の動作の態様は、図１３を参照して説明したように、ＧＷ／ＴＤＬ通信マネージャ、ＧＷ／ＧＷ通信マネージャ、及び／又はＧＷ／ＣＬ通信マネージャによって実行してもよい。
【0174】
図１６は、本開示の態様に従って、離散された衛星コンステレーションをサポートする方法１６００を示す流れ図である。方法１６００の動作は、本明細書に記載された補助衛星又はその構成要素によって実装してもよい。例えば、方法１６００の動作は、図１２及び図１４を参照して説明した補助衛星によって実行してもよい。追加的に又は代替的に、補助衛星は、専用ハードウェアを使用して、以下に記載する機能の態様を実行してもよい。
【0175】
１６０５において、補助衛星は、第１の通信プロトコルを使用して、ゲートウェイ衛星との接続を確立してもよく、第１の補助衛星は、ゲートウェイ衛星と軌道結合される。１６０５の動作は、本明細書に記載された方法に従って実施してもよい。いくつかの例では、１６０５の動作の態様は、図１４を参照して説明したように、ＧＷ／ＴＤＬ通信マネージャによって実行してもよい。
【0176】
１６１０において、補助衛星は、第２の通信プロトコルを使用して通信を受信してもよい。１６１０の動作は、本明細書に記載された方法に従って実施してもよい。いくつかの例では、１６１０の動作の態様は、図１４を参照して説明したように、ＴＤＬ通信マネージャによって実行してもよい。
【0177】
１６１５において、補助衛星は、通信が第２の補助衛星又は第２の補助衛星によってサービスを提供されているデバイスに向けられていることを判定してもよい。１６１５の動作は、本明細書に記載された方法に従って実施してもよい。いくつかの例では、１６１５の動作の態様は、図１４を参照して説明したように、プロセッサによって実行してもよい。
【0178】
１６２０において、補助衛星は、第１の通信プロトコルを使用して、判定することに少なくとも部分的に基づいて、通信からのデータをゲートウェイ衛星に送信してもよく、ゲートウェイ衛星は、通信を、第２の補助衛星に直接ルーティングするか、又は通信を、第２の軌道を有する第２のゲートウェイ衛星を介して、第２の補助衛星に間接的にルーティングするように構成されている。１６２０の動作は、本明細書に記載された方法に従って実施してもよい。いくつかの例では、１６２０の動作の態様は、図１４を参照して説明したように、ＧＷ／ＴＤＬ通信マネージャによって実行してもよい。
【0179】
本明細書に記載した方法は、可能である実施態様を説明していること、並びに動作及び工程は、再編成ないし修正され得ること、並びに他の実施態様が可能であることに留意されたい。更に、２つ以上の方法から組み合わされた態様であってもよい。
【0180】
添付図面と関連して上述された詳細な説明は、例を記載しており、実施され得るか又は請求項の範囲内にある例のみを必ずしも表していない。「例」という用語は、本明細書において使用される場合、「例、事例、又は実例としての役割を果たすこと」を意味し、「好ましい」又は「他の例よりも有利である」ことを意味しない。詳細な説明には、記載された技術の理解を提供する目的のための具体的な詳細内容が含まれる。しかしながら、これらの技法は、これらの具体的な詳細を伴わずに実践してもよい。いくつかの場合には、周知の構造体及び装置が、ブロック図の形式で示され、記載された例の概念を曖昧にすることを回避している。
【0181】
情報及び信号は、様々な異なる技術及び技法のいずれかを使用して表してもよい。例えば、上記の説明全体を通じて参照され得るデータ、命令、コマンド、情報、信号、ビット、記号、及びチップは、電圧、電流、電磁波、磁場若しくは磁性粒子、光場若しくは光学粒子、又はこれらの任意の組み合わせによって表すことができる。
【0182】
本明細書の開示に関連して説明される様々な例示的なブロック及び構成要素は、汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ（digital signal processor、ＤＳＰ）、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ若しくは他のプログラマブルロジックデバイス、別個のゲート若しくはトランジスタ論理、別個のハードウェア構成要素、又は本明細書に記載される機能を実行するように設計された、これらのいずれかの組み合わせで実現又は実行することができる。汎用プロセッサはマイクロプロセッサであってもよいが、代替的に、プロセッサは、任意の従来のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、又はステートマシンであってもよい。プロセッサはまた、コンピューティングデバイスの組み合わせ、例えば、ＤＳＰとマイクロプロセッサとの組み合わせ、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアと組み合わせたマイクロプロセッサ、又はいずれかの他のそのような構成として実装してもよい。
【0183】
本明細書で説明される関数は、ハードウェア、プロセッサによって実行されるソフトウェア、ファームウェア、又はこれらのいずれかの組み合わせで実現することができる。プロセッサによって実行されるソフトウェアで実現される場合、機能は、コンピュータ可読媒体上の命令又はコードとして格納されるか、又は送信することができる。他の例及び実施態様は、本開示及び添付の請求項の範囲内にある。例えば、ソフトウェアの性質により、上述の機能は、プロセッサによって実行されるソフトウェア、ハードウェア、ファームウェア、ハード配線、又はこれらのいずれかの組み合わせを使用して実現することができる。また、機能を実行する特徴は、様々な位置に物理的に配置してもよく、機能の一部が異なる物理的位置において実現されるように分散することも含む。本明細書で使用されるように、「及び／又は」という用語は、２つ以上の項目のリストで使用される場合、列挙された項目のいずれか１つがそれ自体によって使用され得ること、又は列挙された項目のうちの２つ以上のいずれかの組み合わせを用いることができることを意味する。例えば、組成物が成分Ａ、Ｂ、及び／又はＣを含有するものとして記載されている場合、その組成物、はＡのみ、Ｂのみ、Ｃのみ、Ａ及びＢの組み合わせ、Ａ及びＣの組み合わせ、Ｂ及びＣの組み合わせ、又はＡ、Ｂ、及びＣの組み合わせを含むことができる。また、特許請求の範囲も含めて本明細書で使用されるとき、項目の列挙（例えば、「のうちの少なくとも１つ」又は「のうちの１つ又は複数」などの熟語によって前置きされる項目の列挙）で使用されるときの「又は」は、離接的な列挙を示し、その結果、例えば、「Ａ、Ｂ、又はＣのうちの少なくとも１つ」とは、Ａ若しくはＢ若しくはＣ、又はＡＢ若しくはＡＣ若しくはＢＣ、又はＡＢＣ（すなわち、ＡかつＢかつＣ）を意味する。
【0184】
コンピュータ可読媒体は、コンピュータ記憶媒体と、コンピュータプログラムの１つ場所から別の場所への転送を容易にするいずれかの媒体を含む通信媒体との両方を含む。記憶媒体は、汎用又は専用コンピュータによってアクセスすることができるいずれかの利用可能な媒体であってもよい。例として、限定するものではないが、コンピュータ可読媒体としては、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＣＤ－ＲＯＭ、又は他の光ディスク記憶装置、磁気ディスク記憶装置、若しくは他の磁気記憶装置、又は命令若しくはデータ構造の形態で望ましいプログラムコードを搬送若しくは記憶するために使用することができ、汎用又は専用コンピュータ、あるいは汎用又は専用プロセッサによってアクセスすることができるいずれかの他の媒体を挙げることができる。また、いずれかの接続は、コンピュータ可読媒体と適切に称される。例えば、ソフトウェアが、同軸ケーブル、光ファイバケーブル、ツイストペア、デジタル加入者回線（digital subscriber line、ＤＳＬ）、又は赤外線、無線、マイクロ波などの無線技術を使用してウェブサイト、サーバ、又は他のリモートソースから送信される場合、同軸ケーブル、光ファイバケーブル、ツイストペア、ＤＳＬ、又は赤外線、無線、マイクロ波などの無線技術は、媒体の定義に含まれる。本明細書で使用されるように、ディスク（Ｄｉｓｋ）及びディスク（Ｄｉｓｃ）には、コンパクトディスク（compact disc、ＣＤ）、レーザディスク、光ディスク、デジタル多目的ディスク（digital versatile disc、ＤＶＤ）、フロッピーディスク及びブルーレイディスクが含まれ、ディスクは通常、磁気的にデータを再現し、一方、ディスクはレーザを用いて光学的にデータを再現する。上記の組み合わせもまた、コンピュータ可読媒体の範囲内に含まれる。
【0185】
本明細書で使用されるように、「に基づく」という語句は、排他的な条件の集合を参照するものとして解釈されるべきではない。例えば、「条件Ａに基づく」と記載される例示的な工程は、本開示の範囲から逸脱することなく、条件Ａ及び条件Ｂの両方に基づき得る。換言すれば、本明細書で使用されるように、「に基づく」という語句は、「少なくとも部分的に基づく」という語句と同じように解釈されるものとする。
【0186】
本開示の以前の説明は、当業者が本開示を作製又は使用することができるように提供されている。本開示に対する様々な修正が、当業者にとって容易に明らかであり、本明細書に定義された包括的な原理が、本開示の範囲から逸脱することなく他のバリエーションに適用することができる。したがって、本開示は、本明細書に記載される例及び設計に限定されるべきではなく、本明細書に開示される原理及び新規の特徴と一致する最も広い範囲を与えられるものである。
【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】
【図16】
