Предоставление сетевой связности и доступа к контенту и передачи данных через движущиеся объекты
Изобретение относится к мобильной связи. Технический результат заключается в обеспечении предоставления сетевой связности. Движущийся объект включает в себя устройство восходящей линии связи движущегося объекта для соединения движущегося объекта с публично доступной компьютерной сетью. Движущийся объект также включает в себя устройство нисходящей линии связи движущегося объекта для обеспечения возможности обмена данными с удаленным устройством на конкретном сегменте по маршруту движущегося объекта. Удаленное устройство предоставляет данные, принимаемые через устройство нисходящей линии связи, пользователю. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 10 ил.
Уровень техники
[0001] Существует множество решений Интернет-связности, таких как проводной кабель, DSL, волоконная оптика и беспроводные решения, такие как 3G/4G LTE и Wi-Fi. При этом, примерно две трети всего мирового населения находится в отдаленных областях, которые все еще не подключены к Интернету.
Сущность изобретения
[0002] Последующее описание представляет упрощенную сущность изобретения для того, чтобы предоставить основное понимание некоторых аспектов, описанных в данном документе. Эта сущность не является всесторонним обзором заявленной сущности изобретения. Она не предназначена, ни чтобы идентифицировать ключевые элементы заявленного предмета изобретения, ни чтобы очерчивать рамки заявленного предмета изобретения. Ее единственная цель - представить некоторые концепции заявленного предмета изобретения в упрощенной форме в качестве вступления к более подробному описанию, которое представлено позже.
[0003] Реализация предусматривает движущийся объект, который обеспечивает сетевую связность. Движущийся объект включает в себя устройство восходящей линии связи движущегося объекта, чтобы соединять движущийся объект с публично доступной компьютерной сетью. Движущийся объект также включает в себя устройство нисходящей линии связи движущегося объекта, который должен быть связан с возможностью обмена данными с удаленным устройством на конкретном сегменте по маршруту движущегося объекта. Удаленное устройство должно предоставлять данные, принимаемые через устройство нисходящей линии связи, пользователю. Движущийся объект дополнительно включает в себя кэш-память, связанную с возможностью обмена данными с устройством восходящей линии связи и устройством нисходящей линии связи.
[0004] Другая реализация предоставляет способ для предоставления сетевой связности через движущиеся объекты. Способ включает в себя маршрутизацию данных в и из сети через первое устройство восходящей линии связи на первом движущемся объекте. Способ также включает в себя маршрутизацию данных в и из удаленного устройства через первое устройство нисходящей линии связи первого движущегося объекта. Способ дополнительно включает в себя установление соединения для передачи управления между первым движущимся объектом и вторым движущимся объектом. Способ также дополнительно включает в себя установление нисходящей линии связи между удаленным устройством и вторым устройством нисходящей линии связи второго движущегося объекта. Способ также включает в себя перенос маршрутизации данных к и от удаленного устройства на второе устройство нисходящей линии связи и второе устройство восходящей линии связи на втором движущемся объекте с первого устройства нисходящей линии связи через соединение для передачи обслуживания.
[0005] Другая реализация предоставляет один или более компьютерно-читаемых носителей хранения информации для обеспечения сетевой связности через движущиеся объекты. Один или более компьютерно-читаемых носителей хранения информации включают в себя множество инструкций, которые, когда исполняются процессором, инструктируют процессору определять доступный спектр через динамический доступ к спектру. Множество инструкций также инструктируют процессору устанавливать нисходящую линию связи с удаленным устройством через устройство нисходящей линии связи движущегося объекта с помощью доступного спектра. Множество инструкций дополнительно инструктируют процессору устанавливать восходящую линию связи с публично доступной сетью через устройство восходящей линии связи движущегося объекта с помощью другого фрагмента спектра. Множество инструкций также дополнительно инструктируют процессору отправлять и принимать данные к и от удаленного устройства. Данные должны быть ретранслированы в и из сети через устройство восходящей линии связи.
[0006] Последующее описание и прилагаемые чертежи подробно излагают определенные иллюстративные аспекты заявленной сущности изобретения. Эти аспекты, тем не менее, указывают несколько различных способов, которыми принципы изобретения могут быть использованы, и заявленный предмет изобретения предназначен, чтобы включить в себя все такие аспекты и их эквиваленты. Другие преимущества и новые признаки заявленной сущности изобретения станут очевидными из последующего подробного описания изобретения, когда рассматриваются в сочетании с чертежами.
Краткое описание чертежей
[0007] Фиг. 1 - это блок-схема примера вычислительной системы для обеспечения крупномасштабной Интернет-связности;
[0008] Фиг. 2A - это схема примерного самолета, обеспечивающего крупномасштабную Интернет-связность, согласно реализациям, описанным в данном документе;
[0009] Фиг. 2B - это схема расстояния и продолжительности соединения для примерного самолета, согласно реализациям, описанным в данном документе;
[0010] Фиг. 3 - это схема примерного переноса соединения между двумя самолетами, согласно реализациям, описанным в данном документе;
[0011] Фиг. 4A - это схема примерной восходящей линии связи, использующей спутник;
[0012] Фиг. 4B - это схема примерной восходящей линии связи, использующей непосредственную ретрансляцию;
[0013] Фиг. 4C - это схема примерной восходящей линии связи, использующей ретрансляцию "точка-точка";
[0014] Фиг. 5 - это подробная блок-схема последовательности операций процесса примерного способа для обеспечения Интернет-связности через летательный аппарат;
[0015] Фиг. 6 - это подробная блок-схема последовательности операций процесса примерного способа для миграции нисходящей линии связи между летательными аппаратами;
[0016] Фиг. 7 - это блок-схема, показывающая материальные, компьютерно-читаемые носители хранения информации, которые могут быть использованы для обеспечения Интернет-доступа через самолет.
Подробное описание изобретения
[0017] В качестве вступительной части, некоторые из чертежей описывают концепции в контексте одного или более структурных компонентов, по-разному называемых функциональностью, модулями, признаками, элементами или т.п. Различные компоненты, показанные на чертежах, могут быть реализованы любым образом, таким как программное обеспечение, аппаратные средства, микропрограммные средства или их комбинации. В некоторых реализациях различные компоненты отражают использование соответствующих компонентов в фактической реализации. В других реализациях любой один компонент, иллюстрированный на чертежах, может быть реализован посредством множества фактических компонентов. Изображение любых двух или более отдельных компонентов на чертежах может отражать различные функции, выполняемые посредством единого фактического компонента. Фиг. 1, обсуждаемая ниже, предоставляет подробности, касающиеся одной системы, которая может быть использована, чтобы реализовывать функции, показанные на чертежах.
[0018] Другие чертежи описывают концепции в форме блок-схемы последовательности операций. В этой форме некоторые операции описываются как составляющие отдельные этапы, выполняемые в некотором порядке. Такие реализации являются примерными и неограничивающими. Некоторые этапы, описанные в данном документе, могут быть сгруппированы вместе и выполняться в одной операции, некоторые этапы могут быть разбиты на множество составляющих этапов, а некоторые этапы могут выполняться в порядке, который отличается от порядка, который иллюстрируется в данном документе, включающем в себя параллельный способ выполнения этапов. Этапы, показанные в блок-схемах последовательности операций, могут быть реализованы посредством программного обеспечения, аппаратных средств, микропрограммных средств, ручной обработки или т.п. Когда используется в данном документе, аппаратные средства могут включать в себя компьютерные системы, дискретные логические компоненты, такие как специализированные интегральные схемы (ASIC) или т.п.
[0019] Что касается терминологии, фраза "сконфигурированный, чтобы" охватывает любой способ, которым любой вид функциональности может быть сконструирован, чтобы выполнять идентифицированную операцию. Функциональность может быть сконфигурирована, чтобы выполнять операцию с помощью, например, программного обеспечения, аппаратных средств, микропрограммных средств или т.п. Термин "логика" охватывает любую функциональность для выполнения задачи. Например, каждая операция, иллюстрированная в блок-схемах последовательности операций, соответствует логике для выполнения этой операции. Операция может быть выполнена с помощью программного обеспечения, аппаратных средств, микропрограммных средств или т.п. Термины "компонент", "система" и т.п. могут ссылаться на связанные с компьютером объекты, аппаратные средства и программное обеспечение во время исполнения, микропрограммные средства или их комбинацию. Компонент может быть процессом, работающим на процессоре, объектом, исполняемым кодом, программой, функцией, подпрограммой, компьютером или комбинацией программного обеспечения и аппаратных средств. Термин "процессор" может ссылаться на компонент аппаратных средств, такой как блок обработки компьютерной системы.
[0020] Дополнительно, заявляемый предмет изобретения может быть реализован в виде способа, устройства, или изделия с использованием стандартных технологий программирования и/или проектирования для производства программного обеспечения, микропрограммных средств, аппаратных средств, или любого их сочетания, чтобы управлять вычислительным устройством для реализации раскрытого предмета изобретения. Термин "изделие", когда используется в данном документе, предназначен, чтобы охватывать компьютерную программу, доступную из любого компьютерно-читаемого запоминающего устройства или среды. Компьютерно-читаемые носители хранения информации могут включать в себя, но не только, магнитные запоминающие устройства, например, жесткий диск, гибкий диск, магнитные ленты, оптический диск, компакт-диск (CD), цифровой универсальный диск (DVD), смарт-карты, устройства флэш-памяти, среди прочих. Компьютерно-читаемые носители хранения информации, когда используются в данном документе, не включают в себя распространяющиеся сигналы. Напротив, компьютерно-читаемые носители, т.е., не носители хранения информации, могут включать в себя среду передачи данных, такую как среда передачи беспроводных сигналов и т.п.
[0021] Как обсуждалось выше, около двух третей человеческого населения в настоящее время испытывают недостаток доступа к Интернету. Главным препятствием в предоставлении Интернета большей части мира является стоимость монтажа надежной инфраструктуры в отдаленных регионах. Традиционный способ расширения обслуживания посредством монтажа вышек связи, прокладки кабелей и строительства электронных центральных станций является обременительным и сопряжен с финансовыми и политическими проблемами.
[0022] Летательный аппарат в настоящее время использует очень высокую частоту (VHF) для передачи полетной информации диспетчерским вышкам. Автоматическое зависимое наблюдение в режиме вещания (ADS-B) в настоящее время используется в качестве технологии для отслеживания летательного аппарата и было выбрано как часть системы авиаперевозок следующего поколения (NextGen). Коммерческие самолеты сегодня также предлагают связность с Интернетом пассажирам на борту через спутниковые службы.
[0023] Согласно реализациям, описанным в данном документе, беспроводная сеть может быть сформирована для крупномасштабной компьютерной сетевой связности с помощью существующих движущихся объектов. Например, движущийся объект может включать в себя транспортные средства, такие как моторные транспортные средства, судно, космический летательный аппарат и/или летательный аппарат. В некоторых примерах летательный аппарат может быть самолетом. Когда используется в данном документе, компьютерная сеть ссылается на глобальную систему взаимосвязанных компьютерных сетей, которые используют стандартный комплект протоколов Интернета для связи вычислительных устройств. Компьютерная сеть может, в целом, называться в данном документе "Интернетом". Когда используется в данном документе, летательный аппарат, имеющий предварительно определенный маршрут, и целью которого является, прежде всего, предоставление транспортных услуг, включает в себя самолеты, коммерческие самолеты, такие как пассажирские самолеты и грузовые самолеты, также как самолеты авиации общего назначения. Летательный аппарат также включает в себя воздушные шары, планеры, беспилотные летательные аппараты (UAV), вертолеты и т.п. Летательный аппарат может быть сконфигурирован, чтобы летать по предварительно определенному маршруту и с основной целью предоставления транспортных услуг. В реализациях, удаленные Интернет-пользователи могут соединяться с летательным аппаратом через нисходящие линии связи, которые могут прямыми беспроводными соединениями с летательным аппаратом или наземными станциями, которые ретранслируют передачи данных между самолетами и конечными пользователями. Нисходящая линия связи, когда используется в данном документе, ссылается на соединение от оборудования передачи данных к оконечному информационному оборудованию, такому как абонентские устройства. Летательный аппарат, в свою очередь, соединяется с опорной сетью Интернета через восходящие линии связи, которые могут включать в себя спутники, другой летательный аппарат и наземные станции. Когда используется в данном документе, восходящая линия связи ссылается на соединение от оборудования для передачи данных к ядру сети, такому как опорная сеть Интернета. Главным недостатком предложенных альтернативных решений с аэростатом и выделенным летательным аппаратом является стоимость и, следовательно, масштабируемость на отдаленные районы. Реализации, описанные в данном документе, следовательно, используют существующую инфраструктуру, летательный аппарат и локально доступный спектр. В некоторых реализациях нисходящая линия связи может использовать динамический доступ к спектру, чтобы использовать локально доступный спектр для предоставления Интернет-обслуживания. Когда используется в данном документе, динамический доступ к спектру ссылается на технологии для использования спектральных дыр или "окон" в лицензированных спектральных диапазонах. Следовательно, настоящие реализации предоставляют экономичный способ предоставления Интернета в отдаленные регионы.
[0024] В реализациях система может работать в реальном времени или может быть основана на кэшировании и обновлениях. В некоторых примерах наземные станции и/или персональные устройства могут иметь кэширующее приложение для связи с самолетами. Кроме того, в некоторых реализациях, система может чередовать данные в существующих каналах связи, таких как каналы автоматического зависимого наблюдения в режиме вещания (ADS-B), описанные подробно ниже, чтобы эффективно использовать существующие ресурсы спектра.
[0025] Фиг. 1 - это блок-схема примера вычислительной системы для обеспечения крупномасштабной Интернет-связности. Вычислительная система 100 может быть, например, персональным мобильным устройством, портативным компьютером, настольным компьютером, планшетным компьютером, компьютерным сервером или компьютером самолета или компьютером на движущемся объекте, среди прочего. Вычислительная система 100 может включать в себя процессор 102, который приспосабливается, чтобы выполнять сохраненные инструкции, а также запоминающее устройство 104, которое хранит инструкции, которые являются исполнимыми посредством процессора 102. Процессор 102 может быть одноядерным процессором, многоядерным процессором, вычислительным кластером или любым множеством других конфигураций. Запоминающее устройство 104 может включать в себя оперативное запоминающее устройство, постоянное запоминающее устройство, флэш-память или любые другие подходящие системы памяти. Запоминающее устройство 104 включает в себя компьютерно-читаемые носители хранения информации, которые включают в себя энергозависимую память и энергонезависимую память.
[0026] Базовая система ввода/вывода (BIOS), содержащая базовые программы для передачи информации между элементами в компьютере 502, например, во время начальной загрузки, хранится в энергонезависимой памяти. В качестве иллюстрации, но не ограничения, энергонезависимая память может включать в себя постоянное запоминающее устройство (ROM), программируемое ROM (PROM), электрически программируемое ROM (EPROM), электрически стираемое программируемое ROM (EEPROM) или флэш-память. Энергозависимая память включает в себя оперативное запоминающее устройство (RAM), которое действует как внешняя кэш-память. В качестве иллюстрации, а не ограничения, RAM доступно во многих формах, таких как статическое RAM (SRAM), динамическое RAM (DRAM), синхронное DRAM (SDRAM), SDRAM с двойной скоростью передачи данных (DDR SDRAM), улучшенное SDRAM (ESDRAM), Synchlink DRAM (SLDRAM), Rambus® direct RAM (RDRAM), direct Rambus® dynamic RAM (DRDRAM) и Rambus® dynamic RAM (RDRAM).
[0027] Инструкции, которые выполняются процессором 102, могут быть использованы, чтобы ретранслировать Интернет-трафик через летательный аппарат. Например, инструкции могут инструктировать самолету устанавливать нисходящую линию связи с удаленным абонентом и предоставлять Интернет-услуги. В некоторых реализациях инструкции могут быть использованы, чтобы кэшировать данные. Когда используется в данном документе, кэширование ссылается на прозрачное хранение данных, так что будущие запросы данных могут быть обслужены быстрее в дополнение к прозрачному хранению данных для отложенной передачи.
[0028] Процессор 102 может быть соединен через системную шину 106 (например, PCI®, PCI-Express® и т.д.) с интерфейсом 108 устройства ввода/вывода (I/O), приспособленным соединять вычислительную систему 100 с одним или более I/O-устройствами 110. Системная шина 106 может быть любым из нескольких типов шинной структуры, включающей в себя шину памяти или контроллер памяти, периферийную шину или внешнюю шину и локальную шину, использующую любое множество доступных шинных архитектур, известных обычным специалистам в области техники. I/O-устройства 110 могут включать в себя, например, клавиатуру, устройство ввода распознаванием жестов, устройство распознавания голоса и указывающее устройство, при этом указывающее устройство, может включать в себя сенсорную панель или сенсорный экран, среди прочих. I/O-устройства 110 могут быть встроенными компонентами вычислительной системы 100 или могут быть устройствами, которые внешне соединяются с вычислительной системой 100.
[0029] Процессор 102 может также быть связан через системную шину 106 с интерфейсом 112 устройства отображения, приспособленным соединять вычислительную систему 100 с устройством 114 отображения. Устройство 114 отображения может включать в себя экран отображения, который является встроенным компонентом вычислительной системы 100. Устройство 114 отображения может также включать в себя компьютерный монитор, телевизор или проектор, среди прочих, который внешне подключен к вычислительной системе 100. Карта сетевого интерфейса (NIC) 116 может также быть приспособлена соединять вычислительную систему 100 через системную шину 106 с сетью (не изображена) и/или удаленным устройством через устройство 118 восходящей линии связи, устройство 120 нисходящей линии связи или оба устройства. Когда используется в данном документе, удаленное устройство может включать в себя базовую станцию или удаленное абонентское устройство, способное соединяться с устройством нисходящей линии связи. Удаленное абонентское устройство, когда используется в данном документе, включает в себя компьютеры, игровые системы, смартфоны, персональные устройства и т.п. Например, движущийся объект может соединяться с персональным устройством через устройство 120 нисходящей линии связи и спутником через устройство 118 восходящей линии связи. В некоторых примерах устройство 120 нисходящей линии связи может соединять базовую станцию или наземное беспроводное устройство, такое как абонентское устройство, с компьютером 100 летательного аппарата. В некоторых примерах устройство 118 восходящей линии связи может соединять летательный аппарат с другим летательным аппаратом, спутником или наземной станцией, чтобы предоставлять Интернет-доступ пользователю через удаленное устройство, как описано на фиг. 4A-4C ниже.
[0030] Устройство 122 хранения информации может включать в себя накопитель на жестком диске, оптический накопитель, USB флэш-накопитель, массив накопителей или любую их комбинацию. Устройство 122 хранения может включать в себя модуль 124 динамического спектра, модуль 126 связи и модуль 128 кэширования с ассоциированной кэш-памятью 130. В некоторых реализациях модуль 124 динамического спектра может определять спектр для использования для нисходящей и/или восходящей линии связи. Например, модуль 124 динамического спектра может определять, что конкретный фрагмент спектра доступен для использования в местоположении в качестве восходящей линии связи, а другой фрагмент спектра доступен для использования в качестве нисходящей линии связи Как обсуждалось выше, две трети мира в настоящее время не получают доступа к Интернету. Однако, отдаленные регионы, испытывающие недостаток доступа, также более вероятно должны иметь большие объемы доступного спектра. Модуль 124 динамического спектра может использовать преимущество областей с неиспользуемым спектром, полностью используя спектр, который доступен, чтобы предоставлять доступ к Интернету. В некоторых реализациях модуль 124 динамического спектра может использовать динамический доступ к спектру, чтобы увеличивать объем доступного спектра для доступа к Интернету. Например, модуль 124 динамического спектра может определять доступный спектр по маршруту самолета и предоставлять обслуживание удаленным устройствам по маршруту. Удаленные устройства затем предоставляют обслуживание пользователям.
[0031] В некоторых реализациях модуль 126 связи может принимать доступный спектр от модуля 124 динамического спектра и устанавливать нисходящую линию связи с помощью доступного спектра. Например, устройство 120 нисходящей линии связи может соединять летательный аппарат с персональным устройством удаленного абонента или базовой станцией, которая соединяется с удаленными абонентами. В некоторых реализациях модуль 126 связи может использовать, по меньшей мере, один выделенный фрагмент спектра в качестве нисходящей и/или восходящей линии связи. В некоторых реализациях модуль 126 связи может использовать существующие каналы связи в качестве нисходящей и/или восходящей линии связи. Например, модуль 126 связи может использовать каналы ADS-B в качестве нисходящей и/или восходящей линии связи. ADS-B в настоящее время включает в себя две различные службы "ADS-B Out" и "ADS-B In". ADS-B Out периодически транслирует информацию о каждом летательном аппарате, такую как идентификация, текущая позиция, высота и скорость, через бортовой передатчик. ADS-B In обеспечивает прием летательным аппаратом данных трансляции служб полетной информации (FIS-B), данные трансляции служб информации о движении транспорта (TIS-B) и других данных ADS-B, таких как прямая связь от находящегося поблизости летательного аппарата. FIS-B, в свою очередь, предоставляет текст прогноза погоды, графику прогноза погоды, извещения пилотам (NOTAM), Автоматизированную систему передачи информации в районе аэродрома (ATIS) и аналогичную информацию. В некоторых примерах каналы ADS-B могут быть использованы для существующих передач данных, также как предоставления Интернет-услуги, посредством чередования двух или более потоков данных. Например, данные с низкой пропускной способностью, такие как электронная почта или обмен сообщениями, могут чередоваться с любыми из вышеописанных передач ADS-B. Таким образом, в некоторых примерах, удаленным абонентам может предоставляться, по меньшей мере, некоторая Интернет-услуга посредством использования выделенных и/или существующих каналов связи.
[0032] В некоторых реализациях модуль 126 связи может передавать обслуживание соединения по нисходящей линии связи другому движущемуся объекту. Например, второй самолет может быть в диапазоне удаленного абонентского устройства или базовой станции, когда первый самолет близок к потере своей нисходящей линии связи с устройством или станцией. В это сценарии первый самолет может передавать обслуживание нисходящей линии связи второму самолету, так что устройство или станция получает непрерывный Интернет-доступ, как обсуждается в описании фиг. 3 ниже.
[0033] В некоторых реализациях модуль 126 связи может управлять направленной антенной. Например, устройство нисходящей и/или восходящей линии связи может использовать направленную антенну, чтобы отправлять и принимать данные. В некоторых примерах модуль связи может управлять направленной антенной, чтобы увеличивать энергетический запас линии связи. Когда используется в данном документе, энергетический запас линии связи ссылается на различие между чувствительностью беспроводного приемника (т.е., принимаемой мощностью, при которой приемник будет прекращать работать) и фактической принимаемой мощностью, которая измеряется в децибелах. Использование управляемых направленных антенн обеспечивает более длительную продолжительность покрытия и более узкую ширину луча для более высокой мощности и меньших помех.
[0034] В некоторых реализациях модуль 128 кэширования может кэшировать данные от удаленного абонентского устройства или Интернета для последующего использования. Например, модуль 126 связи может не иметь возможности передавать обслуживание соединения по нисходящей линии связи, чтобы предоставлять непрерывную Интернет-услугу. В некоторых реализациях модуль 128 кэширования может временно хранить данные, которые должны быть отправлены, когда прибывает следующий летательный аппарат. Таким образом, модуль 128 кэширования может обеспечивать форму устойчивого к задержке сетевого взаимодействия (DTN), в котором кэширование используется, чтобы устранять недостаток непрерывной сетевой связности. В некоторых примерах модуль 128 кэширования может также хранить Интернет-контент, который часто запрашивается или локально популярен. Например, новостные сайты могут быть кэшированы в дополнение к блогам и т.п. В некоторых примерах модуль 128 кэширования может также кэшировать более объемные данные, такие как мультимедийный контент. Например, летательный аппарат может кэшировать такой контент в свою локальную кэш-память 130 в аэропорту. В некоторых примерах модуль 126 связи летательного аппарата может передавать кэшированный контент в кэш-памяти 130 базовых станций, как описано на фиг. 2A ниже.
[0035] В некоторых примерах движущийся объект может отправлять многоадресную рассылку новостных данных удаленным устройствам по своему маршруту. Например, летательный аппарат может выполнять многоадресную рассылку новостных данных базовым станциям, которые подписаны, чтобы принимать многоадресные рассылки. В некоторых примерах базовые станции могут кэшировать новостные данные для последующего извлечения удаленными абонентскими устройствами.
[0036] Должно быть понятно, что блок-схема на фиг. 1 не предназначена, чтобы указывать, что вычислительная система 100 должна включать в себя все компоненты, показанные на фиг. 1. Скорее, вычислительная система 100 может включать в себя меньше или дополнительные компоненты, неиллюстрированные на фиг. 1 (например, дополнительные приложения, дополнительные модули, дополнительные запоминающие устройства, дополнительные сетевые интерфейсы и т.д.). Кроме того, любая из функциональных возможностей модуля 124 динамического спектра, модуля 126 связи и модуля 128 кэширования может быть частично, или полностью, реализована в аппаратных средствах и/или в процессоре 102. Например, функциональность может быть реализована с помощью специализированной интегральной схемы, в логике, реализованной в процессоре 102, или в любом другом устройстве. Например, и без ограничения, иллюстративные типы аппаратных логических компонентов, которые могут быть использованы, включают в себя программируемые пользователем вентильные матрицы (FPGA), программно-зависимые интегральные схемы (ASIC), программно-зависимые стандартные продукты (ASSP), системы в виде системы на кристалле (SOC) и сложные программируемые логические устройства (CPLD) и т.д.
[0037] Фиг. 2A - это схема примерного самолета, обеспечивающего крупномасштабную Интернет-связность, согласно реализациям, описанным в данном документе. Конфигурация на фиг. 2A, в целом, обозначается ссылочным номером 200A. Самолет 202 соединяется с отдаленной областью 204 посредством базовой станции 206 через нисходящую линию 208 связи. Самолет 202 также соединяется с удаленным абонентским устройством 210 через вторую нисходящую линию связи 212. Отдаленная область 204 и удаленное абонентское устройство 210 находятся на земле, как указано линией 211. Самолет 202 также дополнительно соединяется с Интернетом 214 через восходящую линию 216 связи. Группа удаленных абонентских устройств 204 включает в себя компьютерный сервер 218 в базовой станции 206, игровую систему 220, которая соединяется с базовой станцией 206 по волоконно-оптическому кабелю 222, и два персональных устройств 224, соединенные с базовой станцией 206 через беспроводные соединения 226. Хотя самолет используется в иллюстративных целях, самолет 202 может также быть любым подходящим летательным аппаратом, как обсуждалось выше в отношении фиг. 1.
[0038] В схеме на фиг. 2A иллюстрируются две примерные нисходящие линии связи. В некоторых реализациях движущийся самолет 202 может предоставлять Интернет-услугу удаленным абонентам через базовую станцию 206. Базовая станция 206 соединяет удаленные абонентские устройства 220, 224 и 226, через кабель 222 или беспроводное соединение 226, и ретранслирует данные самолету 202 через нисходящую линию 208 связи. Самолет 202 затем ретранслирует данные в и из Интернета 214 через восходящую линию 216 связи. В некоторых реализациях модуль 124 динамического спектра может определять, какие части спектра доступны в отдаленной области 204, так что модуль 126 связи может формировать быструю нисходящую линию 208 связи с базовой станцией 206. В некоторых примерах модуль 124 динамического спектра может использовать динамический доступ к спектру, чтобы определять, что большой фрагмент спектра доступен в области 204. Например, сегмент спектра, называемый "окнами", может быть полностью доступен в области 204. "Окна", когда используются в данном документе, ссылаются на спектр, который был назначен вещательным службам, но локально не используются. "Окна" включают в себя диапазоны ультравысоких частот (UHF) и очень высоких частот (VHF), которые доступны в результате перехода к цифровому телевидению. Модуль 126 связи может использовать незанятый фрагмент спектра, чтобы отправлять и/или принимать данные к и/или от базовой станции 206 по нисходящей линии 208 связи.
[0039] В некоторых реализациях базовая станция 206 может включать в себя компьютерный сервер 218, который включает в себя кэш-память, такую как кэш-память 130, обсужденная выше со ссылкой на фиг. 1. В некоторых примерах модуль кэширования, такой как модуль 128 кэширования на фиг. 1, на компьютерном сервере 218 может принимать данные от удаленных абонентских устройств 220 и 226 и кэшировать данные в кэш-память 130. Базовая станция 206 может отправлять кэшированные данные самолету 202, когда модуль 126 связи самолета 202 устанавливает нисходящую линию 208 связи. В некоторых реализациях базовая станция 206 может принимать данные от самолета 202 через нисходящую линию 208 связи. В некоторых примерах базовая станция 206 может отправлять данные в кэш-память 130 на компьютерном сервере 218. Модуль 128 кэширования может связываться с базовой станцией 206, чтобы предоставлять данные в кэш-памяти 130, когда запрашиваются удаленными абонентскими устройствами 220, 226.
[0040] Аналогично, в некоторых реализациях, движущийся самолет 202 может предоставлять Интернет-услугу непосредственно удаленным абонентам через нисходящую линию 212 связи на удаленное абонентское устройство 210. В некоторых примерах модуль 124 динамического спектра может также определять доступный спектр поблизости от удаленного абонентского устройства 210. Модуль 126 связи может затем устанавливать нисходящую линию 212 связи, чтобы предоставлять Интернет-услугу. В некоторых примерах удаленное абонентское устройство 210 может осуществлять доступ к Интернету через нисходящую линию 212 связи, в то время как базовая станция выгружает кэшированные данные через линию 208 связи, и наоборот. Например, удаленное абонентское устройство 210 может также хранить и выгружать кэшированные данные через кэширующее приложение, которое может быть установлено на удаленном абонентском устройстве 210.
[0041] В некоторых реализациях самолет 202 на фиг. 2A может также использовать технологию ADS-B, чтобы предоставлять Интернет-услуги. Например, модуль 124 динамического спектра может определять, что область 204 имеет небольшой или не имеет доступного спектра. В некоторых примерах это может быть вследствие использования всего доступного "окна" лицензированными устройствами с большим приоритетом, такими как беспроводные микрофоны, среди других устройств. Модуль 124 динамического спектра может отправлять информацию о доступности спектра модулю 126 связи. В некоторых реализациях модуль 126 связи может использовать выделенный фрагмент спектра, чтобы предлагать Интернет-услуги. Например, фрагмент спектра может быть выделен для использования самолетом. В некоторых примерах модуль 126 связи может использовать фрагмент спектра, выделенный для ADS-B, в качестве нисходящей линии связи 208, 212. В некоторых реализациях данные, приходящие к и/или от базовой станции 206 и/или удаленного абонентского устройства 210, могут чередоваться с существующими передачами данных, использующими спектр ADS-B. При использовании ADS-B или неиспользуемого спектра, такого как "окна", система 200A имеет преимущество использования иных нераспределенных ресурсов, чтобы предоставлять доступ к Интернету отдаленным регионам.
[0042] Фиг. 2B - это схема расстояния и продолжительности соединения для примерного самолета, согласно реализациям, описанным в данном документе. Функциональность на фиг. 2B может быть обозначена, в целом, ссылочным номером 200B.
[0043] На фиг. 2B самолет 202 соединяется с базовой станцией 206 через нисходящую линию связи 208 и движется на высоте 232 около 10000 метров. Самолет 202 летит справа налево со скоростью 250 метров в секунду, как указано стрелкой 228, на суммарное расстояние 230 около 34641 метров. Угол 234 измеряется приблизительно в 60 градусов.
[0044] В 200B расстояние 230, равное 34641 метру, пролетаемое самолетом 202 со скоростью 228, равной 250 м/с, занимает около 138 секунд. Продолжительность соединения самолета 202 через нисходящую линию связи 208, следовательно, равна приблизительно 138 секундам. В некоторых реализациях расстояние конкретного сегмента для соединения и, таким образом, также продолжительность соединения самолета 202 основывается частично на допустимой мощности передачи для нисходящей линии связи 208. Например, если модуль 124 динамического спектра определяет низкий потенциал для помех, использующих фрагмент спектра в области, тогда мощность передачи для этого фрагмента спектра может быть относительно большей. В областях, где существует высокий потенциал для помех, мощность передачи соответствующего спектра уменьшается, чтобы предотвращать помехи. Чем слабее мощность передачи, тем короче расстояние и продолжительность соединения. В некоторых реализациях модуль 124 динамического спектра может принимать данные, такие как карты использования спектра. Модуль 124 динамического спектра может использовать карты использования спектра, чтобы определять фрагмент спектра и мощность передачи для использования нисходящей линии связи 208. В некоторых примерах нисходящая линия связи может использовать средства радиосвязи на очень высоких частотах (VHF), которые уже установлены в летательном аппарате. Например, VHF-модемы могут быть установлены на летательном аппарате, чтобы использовать существующую инфраструктуру VHF-связи, такую как антенны на самолете, чтобы устанавливать как восходящую линию связи, так и нисходящую линию связи. В некоторых реализациях модуль 126 связи может искать другие самолеты для передачи обслуживания нисходящей линии связи 208 в течение продолжительности соединения. В некоторых примерах, когда воздушное движение является менее частым, модуль 128 кэширования может кэшировать данные в кэш-память 130. В некоторых реализациях базовая станция 206 кэширует электронную почту и другие данные в кэш-памяти 130. Базовая станция 206 может выгружать кэшированные данные в самолет 202 в течение продолжительности соединения.
[0045] Фиг. 3 - это схема примерного переноса соединения между двумя самолетами, согласно реализациям, описанным в данном документе. Перенос, который описывается на фиг. 3, целиком обозначается ссылочным номером 300. На фиг. 3 самолет 202 соединяется с базовой станцией 206 через нисходящую линию связи 208. Самолет 202 также соединяется с самолетом 302 через соединение 304 для передачи обслуживания. Самолет 302 также соединяется с базовой станцией 206 через нисходящую линию связи 306.
[0046] В схеме на фиг. 3 самолет 202 пролетает над базовой станцией 206 и находится поблизости от обрыва нисходящей линии связи 208 с базовой станцией 206. В реализациях модуль 126 связи может устанавливать соединение 304 для передачи обслуживания с находящимся поблизости самолетом 302. В некоторых реализациях базовая станция 206 выбирает находящийся поблизости самолет 302 и отправляет эту информацию самолету 202. Модуль 126 связи самолета 202 может затем отправлять информацию нисходящей линии связи модулю 126 связи на самолете 302. В некоторых реализациях самолет 302 может устанавливать нисходящую линию связи 306 с базовой станцией 206, так что базовая станция 206 испытывает небольшой или не испытывает разрыва Интернета. Например, самолет 202 может устанавливать соединение 304 для передачи обслуживания, прежде чем нисходящая линия связи 208 разъединяется. В некоторых реализациях самолет 202 может отправлять информацию о состоянии линии связи для нисходящей линии связи 208 самолету 302. Как используется в данном документе, информация о состоянии линии связи включает в себя пакеты о состоянии линии связи, которые могут содержать названия, стоимость или расстояние до любых соседних маршрутизаторов и ассоциированных сетей, среди другой информации. Самолет 302 может принимать информацию о состоянии линии связи от самолета 202 и устанавливать нисходящую линию связи 306. В некоторых реализациях нисходящая линия связи 208 переносится в нисходящую линию связи 306. В некоторых реализациях нисходящие линии связи 208, 306 могут предоставлять одновременное обслуживание базовой станции 206. В некоторых примерах услуги, предоставляемые посредством нисходящей линии связи 208, могут быть предоставлены посредством нисходящей линии связи 306, когда самолет 202 вылетает из диапазона базовой станции 202.
[0047] Фиг. 4A - это схема примерной восходящей линии связи, использующей спутник. Конфигурация восходящей линии связи на фиг. 4A, в целом, обозначается ссылочным номером 400A. На фиг. 4A самолет 202 соединяется с базовой станцией 206 через нисходящую линию связи 208. Самолет 202 также соединяется со спутником 402 через восходящую линию связи 404. Спутник 402 соединяется с антенной 406 через восходящую линию связи 408. Антенна 406 соединяется с Интернетом через соединение 410.
[0048] В схеме на фиг. 4A самолет 202 предоставляет Интернет-услугу базовой станции через нисходящую линию связи 208. Самолет 202 маршрутизирует данные от базовой станции 206 к спутнику 402. В некоторых реализациях спутник 402 является одним из множества спутников, движущихся по орбите вокруг Земли. Самолет 202 принимает и/или отправляет данные к и/или от спутника 402 через восходящую линию связи 402. Преимуществом конфигурации 400A является то, что мощность, используемая, чтобы отправлять сигналы через восходящую линию связи 404, может быть гораздо ниже мощности, используемой для отправки через восходящую линию связи 408. Кроме того, базовые станции 206 могут быть более дешевыми и более легкими для работы, чем антенна 406.
[0049] Фиг. 4B - это схема примерной восходящей линии связи, использующей непосредственную ретрансляцию. Конфигурация восходящей линии связи на фиг. 4B, в целом, обозначается ссылочным номером 400B. На фиг. 4B самолет 202 соединяется с базовой станцией 206 через нисходящую линию связи 208. Самолет 202 также соединяется с базовой станцией 412 через восходящую линию связи 414. Базовая станция 412 соединяется с Интернетом 214 через соединение 416.
[0050] В схеме на фиг. 4B прямая ретрансляция формируется с помощью самолета 202 в качестве точки ретрансляции. В некоторых реализациях модуль 126 связи может устанавливать два одновременных соединения с базовыми станциями 206, 416, так что нисходящая линия связи 208 устанавливается с базовой станцией 206, а восходящая линия связи - с базовой станцией 412. Преимуществом конфигурации 400B является использование меньшей инфраструктуры. Однако, продолжительность соединения в конфигурации 400B может быть меньше, чем в 400A.
[0051] Фиг. 4C - это схема примерной восходящей линии связи, использующей ретрансляцию "точка-точка". Конфигурация восходящей линии связи на фиг. 4C, в целом, обозначается ссылочным номером 400C. На фиг. 4С самолет 202 соединяется с базовой станцией 206 через нисходящую линию связи 208. Самолет 202 также соединяется с другим самолетом 418 через восходящую линию связи 420. Второй самолет 418 соединяется с базовой станцией 412 через восходящую линию связи 422. Базовая станция 412 соединяется с Интернетом 412 через соединение 416. Самолет 202 разделяет от самолета 418 горизонтальное расстояние 424 и вертикальное расстояние 426.
[0052] В схеме на фиг. 4C самолет 418 может ретранслировать данные между самолетом 202 и базовой станцией 412. Например, вертикальное расстояние 426 может быть больше приблизительно 2000 футов, а горизонтальное расстояния 424 может быть больше приблизительно 2 миль. В некоторых примерах самолет 202 может быть вне диапазона установления прямой нисходящей линии связи с базовой станцией 412. В реализациях самолет 418 является одним из множества летательных аппаратов, которые могут быть использованы, чтобы ретранслировать данные от самолета 202 к базовой станции 412. В некоторых примерах может быть использован неиспользуемый спектр, такой как спектр, который используется наземным ТВ-вещанием и линиями FM-радиосвязи. В Соединенных Штатах величина доступного спектра для такого использования приблизительно равна 350 МГц. В некоторых примерах доступный спектр может быть разделен между самолетами для эксклюзивного использования спектра для самолета в пределах досягаемости в любой момент времени. В некоторых примерах самолеты могут также использовать дуплекс с частотным разделением каналов (FDD) для связи между самолетами. Когда используется в данном документе, FDD ссылается на работу передатчиков и приемников на различных несущих частотах.
[0053] Фиг. 5 - это подробная блок-схема последовательности операций процесса примерного способа для обеспечения Интернет-связности через коммерческий летательный аппарат. Способ на фиг. 5 обозначается, в целом, ссылочным номером 500.
[0054] На этапе 502 модуль 124 динамического спектра определяет доступный спектр для использования восходящей линии связи и нисходящей линии связи. Как обсуждалось выше, доступный спектр может включать в себя "окна", которые включают в себя UHF и VHF-диапазоны, также как существующие каналы связи, такие как ADS-B. В некоторых примерах модуль 124 динамического спектра может определять доступный спектр через обнаружение канала на основе локальной информации и информации из внешних источников. Например, модуль 124 динамического спектра может изучать блоки спектра в спектре на предмет присутствия канала в линейной последовательности. В некоторых примерах модуль 124 динамического спектра может изучать блоки спектра в спектре на предмет присутствия канала в шахматном порядке, перепрыгивая через один или более блоков спектра в линейной последовательности блоков спектра. Пропуск может быть выполнен, чтобы изучать доступный спектр на предмет присутствия канала на основе ширины каждого класса, начиная с наибольшей ширины класса сначала. В некоторых примерах модуль 124 динамического спектра может принимать информацию об "окнах" от удаленных или локальных служб геолокации и определять доступный спектр для использования по маршруту из принятой информации об "окнах". Например, информация об "окне" для данного местоположения может быть вычислена посредством служб геолокации на основе параметров телевизионного приемника, данных о высотах точек рельефа местности и принятой информации, касающейся любых рабочих беспроводных микрофонов. В некоторых реализациях модуль 124 динамического спектра может использовать принятую информацию об "окне", чтобы определять, какой спектр использовать для нисходящей линии связи и/или восходящей линии связи вдоль пути полета.
[0055] На этапе 504 модуль 124 динамического спектра может определять мощность передачи для восходящей линии связи и соединять движущийся объект с Интернет-соединением. Как обсуждалось выше, в некоторых примерах, восходящая линия связи может соединять летательный аппарат с другим летательным аппаратом, спутником или базовой станцией, чтобы соединять летательный аппарат с Интернетом. В некоторых примерах модуль 124 динамического спектра может выбирать мощность передачи на основе расстояния восходящей линии связи. Например, модуль 124 динамического спектра может определять мощность передачи, которая будет эффективно соединять два устройства. В некоторых примерах модуль 124 динамического спектра может также принимать во внимание помехи спектра при определении мощности передачи.
[0056] На этапе 506 модуль 124 динамического спектра может определять мощность передачи для нисходящей линии связи и соединять удаленного абонента с движущимся объектом через нисходящую линию связи. В некоторых реализациях удаленный абонент может быть соединен с базовой станцией, которая соединяется с движущимся объектом через нисходящую линию связи. В некоторых реализациях удаленный абонент может быть соединен непосредственно нисходящей линией связи между удаленным абонентским устройством и движущимся объектом. В некоторых примерах доступный спектр в заданном местоположении может изменяться широко вдоль заданного пути движущегося объекта. Следовательно, в некоторых реализациях, модуль 124 динамического спектра может определять мощность передачи, которая не вызывает помех с уже используемыми фрагментами спектра. Например, канал может быть доступен в конкретной базовой станции, но использоваться в области, которая находится рядом с базовой станцией. Модуль 124 динамического спектра может ограничивать мощность передачи при использовании канала, так что помехи с соседним использованием предотвращаются.
[0057] На этапе 508 модуль 126 связи предоставляет Интернет-соединение удаленному устройству. В реализациях, когда устанавливается и нисходящая линия связи, и восходящая линия связи, удаленный абонент может принимать Интернет-услугу через удаленное устройство. Как упомянуто выше, в некоторых реализациях, летательный аппарат может предоставлять Интернет-услугу базовой станции, которая может ретранслировать услугу подключенным удаленным абонентам. В некоторых примерах Интернет-соединение может длиться несколько минут и/или быть доступно несколько раз в день. В некоторых примерах Интернет-соединение может быть постоянным, так что удаленные абоненты испытывают небольшие или не испытывают потерю пакетов. Например, модуль 122 связи может перемещать соединение, как обсуждается на этапе 510 ниже. В некоторых примерах чувствительные к задержке приложения, такие как VoIP-связи, могут быть использованы во время предварительно определенных часов постоянной Интернет-связности.
[0058] На этапе 510 модули 122 связи могут перемещать нисходящую линию связи во вторую нисходящую линию связи второго движущегося объекта. Как обсуждается на фиг. 3, в некоторых реализациях, информация о состоянии линии связи для нисходящей линии связи 208 может быть перенесена на нисходящую линию связи 304 второго самолета 302, в то время как оба самолета находятся в диапазоне базовой станции 206. Посредством перемещения нисходящей линии связи через соединения для передачи обслуживания, непрерывное Интернет-соединение возможно в областях с ровным умеренным воздушным движением.
[0059] На этапе 512 модуль 128 кэширования может кэшировать контент на каждом движущемся объекте. В некоторых реализациях модуль 128 кэширования может быть в кэш-памяти 130 компьютера 100 летательного аппарата. Например, кэш-память 130 может включать в себя Интернет-контент, такой как электронная почта, веб-контент, к которому обычно осуществляется доступ, обычные результаты поиска и рекламные объявления, среди другого контента. На соответствующие пользовательские запросы может отвечать непосредственно модуль 128 кэширования вместо поиска в Интернете. В некоторых реализациях модуль 128 кэширования может также кэшировать контент, такой как большие мультимедийные файлы, в то время как летательный аппарат находится в аэропорту. В некоторых реализациях летательный аппарат может быть соединен с удаленными абонентами через нисходящую линию связи, но не быть соединен с Интернетом в это время. В реализациях модуль 124 кэширования может кэшировать данные от удаленных абонентов, такие как электронная почта, обновления блога или социальные сети, в кэш-памяти 130. В некоторых примерах данные в кэш-памяти 130 могут быть зашифрованы для безопасности и приватности удаленных абонентов.
[0060] На этапе 514 модуль 128 кэширования может кэшировать контент в базовой станции, соединенной с возможностью обмена данными как с удаленным абонентом, так и движущимся объектом. В некоторых примерах модуль 128 кэширования может анонимно определять популярность данных, запрашиваемых удаленными абонентами, соединенными с базовой станцией. В некоторых реализациях модуль 128 кэширования может кэшировать популярные данные в кэш-памяти в течение предварительно определенного интервала времени. В некоторых примерах базовая станция может быть в области с нерегулярным воздушным движением. В некоторых реализациях модуль 128 кэширования может кэшировать данные от удаленных абонентов для будущего представления. Например, электронная почта, обновления блога и социальные сети могут быть безопасно сохранены в кэш-памяти и выгружены в Интернет, когда следующий доступный летательный аппарат прибывает, или удаленное абонентское устройство попадает в диапазон базовой станции.
[0061] На этапе 516 модуль 128 кэширования может кэшировать контент на удаленном абонентском устройстве через приложение кэширования. В некоторых примерах удаленное абонентское устройство может не иметь доступной базовой станции или самолета, чтобы принимать Интернет-услугу. В некоторых реализациях модуль 128 кэширования может быть частью приложения, установленного на удаленном абонентском устройстве. Например, модуль 128 кэширования может кэшировать пользовательский контент, такой как электронная почта или социальные сети, в кэш-памяти 130, созданной на удаленном абонентском устройстве.
[0062] Блок-схема последовательности операций процесса на фиг. 5 не предназначена, чтобы указывать, что операции способа 500 должны выполняться в каком-либо конкретном порядке, или что все операции способа 500 должны быть включены в каждый случай. Например, при наличии плотного воздушного движения, этапы 512-516 для кэширования контента могут не выполняться. В некоторых примерах воздушное движение в отдаленных регионах может не иметь достаточно летательных аппаратов, чтобы выполнять этап 510. Например, удаленное абонентское устройство или базовая станция может никогда не встретить два самолета в диапазоне в одно и то же время. Дополнительно, любое число дополнительных операций может быть включено в способ 500, в зависимости от конкретного применения.
[0063] Фиг. 6 - это подробная блок-схема последовательности операций процесса примерного способа для перемещения нисходящей линии связи между летательными аппаратами. Способ на фиг. 6, в целом, обозначается ссылочным номером 600.
[0064] На этапе 602 модули 120 связи маршрутизируют данные в и из сети через первое устройство восходящей линии связи на первом движущемся объекте. В некоторых реализациях движущийся объект может быть летательным аппаратом. Например, движущийся объект может быть самолетом. В реализациях восходящая линия связи может быть со спутником, как на фиг. 4A, базовой станцией, как на фиг. 4B, и/или другим летательным аппаратом, таким как на фиг. 4C. В некоторых реализациях соединение с сетью, такой как Интернет, может быть постоянным. В некоторых реализациях соединение с сетью может быть прерывистым.
[0065] На этапе 604 модуль 120 связи маршрутизирует данные к и от удаленного абонентского устройства или базовой станции через первое устройство нисходящей линии связи на первом движущемся объекте. Как обсуждалось выше, первое устройство нисходящей линии связи может быть соединено непосредственно с удаленным абонентским устройством или с базовой станцией, которая ретранслирует данные к и от удаленных абонентских устройств.
[0066] На этапе 606 модуль 120 связи устанавливает соединение для передачи обслуживания между первым движущимся объектом и вторым движущимся объектом. В некоторых реализациях модуль динамического спектра может определять доступный фрагмент спектра для использования для связи воздух-воздух. Модуль связи может использовать фрагмент доступного спектра для соединения для передачи обслуживания.
[0067] На этапе 608 модуль 120 связи устанавливает нисходящую линию связи между удаленным абонентским устройством или базовой станцией и вторым устройством нисходящей линии связи на втором движущемся объекте. В некоторых примерах модуль 120 связи первого летательного аппарата предоставляет удаленному абонентскому устройству или базовой станции информацию о втором летательном аппарате, такую как его местоположение и фрагмент спектра для использования для второй нисходящей линии связи. В некоторых реализациях модуль 120 связи второго летательного аппарата может устанавливать вторую нисходящую линию связи с удаленным абонентским устройством или базовой станцией.
[0068] На этапе 610 модуль 120 связи переносит маршрутизацию данных к и от удаленного устройство на второе устройство нисходящей линии связи и второе устройство восходящей линии связи на втором движущемся объекте с первого устройства нисходящей линии связи через соединение для передачи обслуживания. В некоторых реализациях информация о состоянии линии связи передается от первого движущегося объекта второму движущемуся объекту. Например, модуль 120 связи на первом летательном аппарате может отправлять информацию о состоянии линии связи модулю 120 связи на втором летательном аппарате, чтобы переносить маршрутизацию данных к и от удаленного устройства.
[0069] Блок-схема последовательности операций процесса на фиг. 6 не предназначена, чтобы указывать, что операции способа 600 должны выполняться в каком-либо конкретном порядке, или что все операции способа 600 должны быть включены в каждый случай. Дополнительно, любое число дополнительных операций может быть включено в способ 600, в зависимости от конкретного применения.
[0070] Фиг. 7 - это блок-схема, показывающая материальные, компьютерно-читаемые носители хранения информации, которые могут быть использованы для обеспечения Интернет-доступа через движущийся объект. К материальным, компьютерно-читаемым носителям 700 хранения информации может быть осуществлен доступ посредством процессора 702 через компьютерную шину 704. Кроме того, материальные, компьютерно-читаемые носители 700 хранения информации могут включать в себя код, чтобы инструктировать процессору 702 выполнять текущие способы. Например, способы 500 и 600 могут быть выполнены посредством процессора 702.
[0071] Различные компоненты программного обеспечения, обсуждаемые в данном документе, могут быть сохранены на материальных, компьютерно-читаемых носителях 700 хранения информации, как указано на фиг. 7. Например, материальные, компьютерно-читаемые носители 700 хранения информации могут включать в себя модуль 706 динамического спектра, модуль 708 связи и модуль 710 кэширования. В некоторых реализациях модуль 706 динамического спектра может инструктировать процессору определять доступный фрагмент спектра с помощью динамического доступа к спектру. Например, доступный спектр может быть фрагментом "окна" или канала связи ADS-B. В некоторых реализациях модуль 706 динамического спектра может также инструктировать процессору определять мощность передачи. Например, модуль 706 динамического спектра может принимать во внимание предварительно существующее использование фрагментов спектра при определении мощности передачи. В реализациях модуль 708 связи может инструктировать процессору устанавливать нисходящую линию связи с помощью доступного спектра. В реализациях модуль 708 связи может инструктировать процессору отправлять и принимать данные к и от удаленного абонента и ретранслировать данные в и из публично доступной сети через восходящую линию связи. Например, восходящая линия связи может быть сконфигурирована как в 400A, 400B или 40°C на фиг. 4A-4C. В некоторых реализациях модуль 710 кэширования может инструктировать процессору кэшировать, по меньшей мере, некоторые из данных для последующей отправки или извлечения. В некоторых реализациях модуль 708 связи может инструктировать процессору переносить нисходящую линию связи на второй движущийся летательный аппарат. В некоторых реализациях модуль 708 связи может инструктировать процессору управлять направленной антенной. В некоторых реализациях модуль 708 связи может инструктировать процессору чередовать, по меньшей мере, некоторые из данных с существующими передачами ADS-B.
[0072] Должно быть понятно, что любое число дополнительных компонентов программного обеспечения, непоказанных на фиг. 7, могут быть включены в материальные, компьютерно-читаемые носители 700 хранения информации, в зависимости от конкретного применения. Хотя предмет изобретения был описан на языке, характерном для структурных признаков и/или способов, следует понимать, что предмет изобретения, определенный в прилагаемой формуле изобретения, необязательно ограничен конкретными признаками или способами, описанными выше. Скорее, конкретные структурные признаки и способы, описанные выше, раскрываются как примерные формы реализации формулы изобретения.
[0073] Пример 1
[0074] Предоставляется пример движущегося объекта. Примерный движущийся объект включает в себя устройство восходящей линии связи движущегося объекта, чтобы соединять движущийся объект с публично доступной компьютерной сетью. Движущийся объект также включает в себя устройство нисходящей линии связи движущегося объекта, который должен быть связан с возможностью обмена данными с удаленным устройством на конкретном сегменте по маршруту движущегося объекта. Удаленное устройство должно предоставлять данные, принимаемые через устройство нисходящей линии связи, пользователю. Примерный движущийся объект также включает в себя кэш-память, связанную с возможностью обмена данными с устройством восходящей линии связи и устройством нисходящей линии связи.
[0075] В некоторых реализациях примерный движущийся объект может быть летательным аппаратом. В некоторых реализациях примерный движущийся объект может быть самолетом. В некоторых реализациях конкретный сегмент может быть основан, по меньшей мере, частично, на мощности передачи для устройства нисходящей линии связи. В некоторых реализациях устройство нисходящей линии связи может использовать технологию автоматического зависимого наблюдения в режиме вещания (ADS-B), чтобы маршрутизировать, по меньшей мере, некоторые из данных, и, по меньшей мере, некоторые данные могут чередоваться с другими передачами ADS-B. В некоторых реализациях устройство нисходящей линии связи может использовать фрагмент спектра, определенный через динамический доступ к спектру. В некоторых реализациях примерный движущийся объект может быть первым движущимся объектом, а устройство нисходящей линии связи может быть первым устройством нисходящей линии связи. Первый движущийся объект может быть связан с возможностью обмена данными со вторым движущимся объектом с помощью второго устройства нисходящей линии связи через соединение для передачи обслуживания между первым движущимся объектом и вторым движущимся объектом. Данные могут быть маршрутизированы удаленному устройству через второе устройство нисходящей линии связи. В некоторых реализациях устройство восходящей линии связи и устройство нисходящей линии связи могут использовать различные фрагменты спектра, и устройство восходящей линии связи может соединять движущийся объект с компьютерной сетью. В некоторых реализациях кэш-память может хранить данные от удаленного абонента, после того как соединение с устройством нисходящей линии связи потеряно. Сохраненные данные от удаленного абонента могут быть отправлены второму движущемуся объекту через второе устройство нисходящей линии связи. В некоторых реализациях кэш-память может включать в себя данные, принимаемые из публично доступной компьютерной сети.
[0076] Пример 2
[0077] Пример способа описывается здесь. Примерный способ включает в себя маршрутизацию данных в и из сети через первое устройство восходящей линии связи на первом движущемся объекте. Примерный способ включает в себя маршрутизацию данных к и от удаленного устройства через первое устройство нисходящей линии связи на первом движущемся объекте. Примерный способ включает в себя установление соединения для передачи обслуживания между первым движущимся объектом и вторым движущимся объектом. Примерный способ включает в себя установление нисходящей линии связи между удаленным устройством и вторым устройством нисходящей линии связи второго движущегося объекта. Примерный способ включает в себя перенос маршрутизации данных к и от удаленного устройства на второе устройство нисходящей линии связи и второе устройство восходящей линии связи на втором движущемся объекте с первого устройства нисходящей линии связи через соединение для передачи обслуживания.
[0078] В некоторых реализациях первый и второй движущиеся объекты могут быть летательным аппаратом. В некоторых реализациях первый и второй движущиеся объекты могут быть самолетами. В некоторых реализациях примерный способ может дополнительно включать в себя определение фрагмента спектра, который должен быть использован первым и вторым устройством нисходящей линии связи, с помощью динамического доступа к спектру. В некоторых реализациях примерный способ может включать в себя кэширование, по меньшей мере, некоторых данных, по меньшей мере, на одном из первого или второго движущихся объектов. В некоторых реализациях примерный способ может включать в себя кэширование, по меньшей мере, некоторых из данных на удаленном устройстве. Удаленное устройство может быть удаленным абонентским устройством. В некоторых реализациях примерный способ может включать в себя кэширование, по меньшей мере, некоторых из данных на удаленном устройстве. Удаленное устройство может также быть базовой станцией, соединенной с возможностью обмена данными с удаленным абонентом. В некоторых реализациях кэшированные данные в базовой станции могут быть извлечены следующим движущимся объектом.
[0079] Пример 3
[0080] Пример одного или более компьютерно-читаемых носителей хранения информации описывается здесь. Примерные один или более компьютерно-читаемых носителей хранения информации включают в себя множество инструкций, которые, когда исполняются процессором, инструктируют процессору определять доступный спектр через динамический доступ к спектру. Примерные компьютерно-читаемые носители хранения информации включают в себя инструкции, чтобы устанавливать нисходящую линию связи с удаленным устройством через устройство нисходящей линии связи движущегося объекта с помощью доступного спектра. Примерные компьютерно-читаемые носители хранения информации включают в себя инструкции, чтобы дополнительно устанавливать восходящую линию связи с публично доступной сетью через устройство восходящей линии связи движущегося объекта с помощью другого фрагмента спектра. Примерные компьютерно-читаемые носители хранения информации включают в себя инструкции, чтобы отправлять и принимать данные к и от удаленного устройства, данные, которые должны быть ретранслированы в и из сети через устройство восходящей линии связи.
[0081] В некоторых реализациях движущийся объект может быть летательным аппаратом. В некоторых реализациях движущийся объект может быть самолетом. В некоторых реализациях примерные компьютерно-читаемые носители хранения информации могут включать в себя инструкции, чтобы кэшировать, по меньшей мере, некоторые из данных для последующей отправки или извлечения в кэш-памяти на движущемся объекте. В некоторых реализациях примерные компьютерно-читаемые носители хранения информации могут включать в себя инструкции, чтобы переносить нисходящую линию связи на устройство нисходящей линии связи второго движущегося объекта. В некоторых реализациях примерные компьютерно-читаемые носители хранения информации могут включать в себя инструкции, чтобы управлять направленной антенной устройства нисходящей линии связи. В некоторых реализациях примерные компьютерно-читаемые носители хранения информации могут включать в себя инструкции, чтобы чередовать, по меньшей мере, некоторые из данных с передачами ADS-B.
[0082] Пример 4
[0083] Предоставляется пример устройства. Примерное устройство включает в себя средство для соединения устройства с публично доступной компьютерной сетью. Примерное устройство включает в себя средство для соединения с возможностью обмена данными с удаленным устройством на конкретном сегменте по маршруту устройства и предоставление данных, принимаемых из публично доступной компьютерной сети, пользователю. Примерное устройство включает в себя средство для кэширования данных.
[0084] В некоторых реализациях примерное устройство может быть летательным аппаратом. В некоторых реализациях примерное устройство может быть самолетом. В некоторых реализациях конкретный сегмент может быть основан, по меньшей мере, частично, на мощности передачи для устройства нисходящей линии связи. В некоторых реализациях средство для соединения с возможностью обмена данными с удаленным устройством может использовать технологию автоматического зависимого наблюдения в режиме вещания (ADS-B), чтобы маршрутизировать, по меньшей мере, некоторые из данных, и, по меньшей мере, некоторые данные могут чередоваться с другими передачами ADS-B. В некоторых реализациях средство для соединения с возможностью обмена данными с удаленным устройством может использовать фрагмент спектра, определенный посредством динамического доступа к спектру. В некоторых реализациях примерное устройство может включать в себя средство для соединения с возможностью обмена данными с движущимся объектом. Движущийся объект может включать в себя средство для маршрутизации данных удаленному устройству. В некоторых реализациях средство для соединения устройства с публично доступной сетью и средство для соединения с возможностью обмена данными с удаленным устройством могут использовать различные фрагменты спектра. В некоторых реализациях средство для кэширования данных может хранить данные от удаленного абонента, после того как соединение с устройством нисходящей линии связи потеряно. В некоторых реализациях средство для кэширования данных может включать в себя данные, принимаемые из публично доступной компьютерной сети.
[0085] То, что было описано выше, включает в себя примеры заявленного предмета изобретения. Конечно, невозможно описать каждое вероятное сочетание компонентов или методологий в целях описания заявленного предмета изобретения, но обычный специалист в данной области техники может признать, что многие дополнительные сочетания и перестановки заявленного предмета изобретения возможны. Следовательно, заявленный предмет изобретения предназначен, чтобы охватывать все подобные преобразования, модификации и разновидности, которые попадают под сущность и область применения прилагаемой формулы изобретения.
[0086] В частности и относительно различных функций, выполняемых вышеописанными компонентами, устройствами, схемами, системам и т.п., термины (в том числе ссылка на "средство"), используемые, чтобы описывать такие компоненты, предназначены, чтобы соответствовать, пока не указано иное, любому компоненту, который выполняет указанную функцию описанного компонента, например, функциональный эквивалент, даже если он не эквивалентен структурно раскрытой структуре, которая выполняет функцию в проиллюстрированных в данном документе примерных аспектах заявленной сущности изобретения. В этом отношении, также будет понятно, что изобретение включает в себя систему, а также компьютерно-читаемые носители хранения информации, имеющие компьютерно-исполняемые инструкции для выполнения действий и событий различных способов заявленного предмета изобретения.
[0087] Существует множество способов реализации заявленной сущности изобретения, например, соответствующий API, комплект инструментальных средств разработки, код драйвера, операционная система, элемент управления, автономный или загружаемый объект программного обеспечения и т.д., который предоставляет возможность приложениям и службам использовать технические приемы, описанные в данном документе. Заявленная сущность изобретения рассматривает использование с позиции API (или другого объекта программного обеспечения), также как объекта программного обеспечения или аппаратных средств, которые работают согласно техническим приемам, изложенным в данном документе. Таким образом, различные реализации заявленного предмета изобретения, описанные в данном документе, могут иметь аспекты, которые целиком существуют в аппаратных средствах, частично в аппаратных средствах и частично в программном обеспечении, также как и в программном обеспечении.
[0088] Вышеупомянутые системы были описаны относительно взаимодействия между несколькими компонентами. Может быть принято во внимание, что такие системы и компоненты могут включать в себя такие компоненты или указанные субкомпоненты, некоторые из указанных компонентов или субкомпонентов и дополнительные компоненты, и согласно различным преобразованиям и комбинациям вышеупомянутого. Субкомпоненты могут также быть реализованы как компоненты, связанные с возможностью обмена данными с другими компонентами вместо включения в родительские компоненты (иерархические).
[0089] Дополнительно, может быть отмечено, что один или более компонентов могут быть объединены в единый компонент, предоставляющий совокупную функциональность, или разделены на несколько отдельных субкомпонентов, и что любой один или более средних слоев, таких как слой управления, могут быть предусмотрены, чтобы связываться с возможностью обмена данными с такими субкомпонентами для того, чтобы предоставлять объединенную функциональность. Любые компоненты, описанные в данном документе, могут также взаимодействовать с одним или более другими компонентами, специально не описанными в данном документе, но, в целом, известными специалистам в области техники.
[0090] Кроме того, хотя конкретный признак заявленной сущности изобретения был раскрыт относительно одной из нескольких реализаций, такой признак может быть объединен с одним или более другими признаками других реализаций, как может быть желательно и предпочтительно для любого заданного или конкретного применения. Кроме того, в тех случаях, когда термины "включает в себя", "включающий в себя", "имеет", "содержит", их варианты и другие аналогичные слова используются либо в подробном описании, либо формуле изобретения, эти термины предназначаются быть инклюзивными способом, аналогичным термину "содержащий" в качестве открытого переходного слова без исключения заранее любых дополнительных или других элементов.
1. Первый движущийся объект, который обеспечивает сетевую связность, содержащий:
первое устройство восходящей линии связи первого движущегося объекта, чтобы соединять первый движущийся объект с публично доступной компьютерной сетью;
первое устройство нисходящей линии связи первого движущегося объекта, которое должно быть связано с возможностью обмена данными с удаленным устройством на конкретном сегменте по маршруту первого движущегося объекта, при этом удаленное устройство должно предоставлять данные, принимаемые через первое устройство нисходящей линии связи, пользователю;
кэш-память, связанную с возможностью обмена данными с первым устройством восходящей линии связи и первым устройством нисходящей линии связи;
модуль связи для попытки устанавливать соединение для передачи обслуживания между первым движущимся объектом и вторым движущимся объектом и, в ответ на установление соединения для передачи обслуживания, переносить маршрутизацию данных к и от удаленного устройства на второе устройство нисходящей линии связи и второе устройство восходящей линии связи на втором движущемся объекте с первого устройства нисходящей линии связи; и если соединение для передачи обслуживания не установлено, сохранять часто запрашиваемый интернет-контент в кэш-памяти; и ждать соединение для передачи обслуживания, которое должно быть установлено, чтобы предоставить часто запрашиваемый интернет-контент удаленному устройству через второе устройство нисходящей линии связи.
2. Первый движущийся объект по п. 1, причем первый движущийся объект содержит летательный аппарат.
3. Первый движущийся объект по п. 1, причем первый движущийся объект содержит самолет.
4. Первый движущийся объект по п. 1, причем конкретный сегмент основан по меньшей мере частично на мощности передачи для первого устройства нисходящей линии связи.
5. Первый движущийся объект по п. 1, причем первое устройство нисходящей линии связи должно использовать технологию автоматического зависимого наблюдения в режиме вещания (ADS-B), чтобы маршрутизировать, по меньшей мере, некоторые из данных, и, по меньшей мере, некоторые из данных должны чередоваться с другими передачами ADS-B.
6. Первый движущийся объект по п. 1, причем первое устройство нисходящей линии связи должно использовать фрагмент спектра, определенный посредством динамического доступа к спектру.
7. Первый движущийся объект по п. 1, причем первое устройство восходящей линии связи и первое устройство нисходящей линии связи должны использовать различные фрагменты спектра, а первое устройство восходящей линии связи должно соединять первый движущийся объект с компьютерной сетью.
8. Первый движущийся объект по п. 1, причем кэш-память должна хранить данные от пользователя, после того как соединение с первым устройством нисходящей линии связи потеряно, причем сохраненные данные от пользователя должны отправляться второму движущемуся объекту через второе устройство нисходящей линии связи.
9. Первый движущийся объект по п. 1, причем кэш-память содержит данные, принятые из публично доступной компьютерной сети.
10. Один или несколько компьютерно-читаемых носителей хранения информации для обеспечения сетевой связности через движущиеся объекты, содержащих множество инструкций, которые, когда исполняются процессором, вынуждают процессор:
определять доступный спектр через динамический доступ к спектру;
устанавливать нисходящую линию связи с удаленным устройством через первое устройство нисходящей линии связи первого движущегося объекта с использованием доступного спектра;
устанавливать восходящую линию связи с публичной доступной сетью через первое устройство восходящей линии связи первого движущегося объекта с использованием другого фрагмента спектра;
отправлять и принимать данные к и от удаленного устройства, причем данные должны быть ретранслированы к и от сети через первое устройство восходящей линии связи; и
пытаться устанавливать соединение для передачи обслуживания между первым движущимся объектом и вторым движущимся объектом и, в ответ на установление соединения для передачи обслуживания, переносить маршрутизацию данных к и от удаленного устройства на второе устройство нисходящей линии связи и второе устройство восходящей линии связи на втором движущемся объекте с первого устройства нисходящей линии связи; и если соединение для передачи обслуживания не установлено, сохранять часто запрашиваемый интернет-контент в кэш-памяти; и
ждать соединение для передачи обслуживания, которое должно быть установлено, чтобы предоставить часто запрашиваемый интернет-контент удаленному устройству через второе устройство нисходящей линии связи.
11. Один или несколько компьютерно-читаемых носителей хранения информации по п. 10, причем первый движущийся объект содержит летательный аппарат.
12. Один или несколько компьютерно-читаемых носителей хранения информации по п. 11, причем первый движущийся объект содержит самолет.
13. Один или несколько компьютерно-читаемых носителей хранения информации по п. 11, дополнительно содержащих множество инструкций, которые, когда исполняются процессором, вынуждают процессор управлять направленной антенной первого устройства нисходящей линии связи.
14. Один или несколько компьютерно-читаемых носителей хранения информации по п. 11, дополнительно содержащих множество инструкций, которые, когда исполняются процессором, вынуждают процессор чередовать, по меньшей мере, некоторые из данных с передачами ADS-B.
