ГИБРИДНЫЕ АДАПТИВНЫЕ СЕТИ Российский патент 2023 года по МПК H04L41/5019 H04L41/5051 H04L41/147 

Перекрестная ссылка на смежные заявки

Настоящая заявка испрашивает приоритет по предварительной заявке на патент США № 62/822,666, поданной 22 марта 2019 г. и озаглавленной «HYBRID ADAPTIVE NETWORK», а также по предварительной заявке на патент США № 62/772,402, поданной 28 ноября 2018 г. и озаглавленной «HYBRID ADAPTIVE NETWORK», каждая из которых для любых целей полностью включена в настоящий документ путем ссылки.

Предпосылки создания изобретения

Область изобретения

Настоящее описание относится к управлению и выбору сетевых подключений между пользовательскими терминалами и сетями связи с различными характеристиками сети.

Описание предшествующего уровня техники

Сетевое подключение между пользовательским терминалом и сетью назначения, такой как Интернет, может быть обеспечено с помощью сетей связи или транспортных сетей. В сетях связи могут использоваться различные инфраструктуры (например, спутниковые сети, наземные сети и т.д.), средства передачи данных (например, беспроводные, проводные и т.д.), протоколы связи и т.п. Пользовательский терминал может быть выполнен с возможностью подключения к сети связи для обеспечения двухсторонней связи между сетью назначения или устройством по целевому адресу в сети назначения и пользовательским терминалом.

Изложение сущности изобретения

В первом аспекте описан диспетчер гибридной адаптивной сети (HAN), выполненный с возможностью управления и выбора сетевых подключений между пользовательскими терминалами и сетями связи. Диспетчер HAN включает в себя сетевой интерфейс, выполненный с возможностью приема данных по сети от пользовательских терминалов и сетей связи. Диспетчер HAN также включает в себя хранилище данных, включающее исполняемые компьютером команды. Диспетчер HAN также включает в себя один или более процессоров, выполненных с возможностью выполнения исполняемых компьютером команд, хранящихся в хранилище данных. Исполняемые компьютером команды выполнены с возможностью обеспечения диспетчером HAN приема запроса пользователя от пользовательского терминала, причем запрос пользователя включает в себя критерии соединения; отправки в совместимые сети связи запроса на услугу на основании запроса пользователя; получения в ответ на запрос на услугу ответа от отдельных совместимых сетей связи; определения показателя для отдельных совместимых сетей связи, причем показатель по меньшей мере частично основан на параметрах, включенных в принятый ответ на запрос; и отправки выбора услуги на пользовательский терминал, причем выбор услуги включает в себя сеть связи с наивысшим показателем.

В некоторых вариантах осуществления первого аспекта выбор услуги дополнительно включает в себя упорядоченный список совместимых сетей связи, причем упорядоченный список основан на показателях, определенных для каждой из совместимых сетей связи. В некоторых вариантах осуществления первого аспекта сетевой интерфейс дополнительно включает в себя сетевой интерфейс открытого стандарта, выполненный с возможностью отправки команд управления в сети связи. В некоторых вариантах осуществления первого аспекта сетевой интерфейс дополнительно включает в себя сетевой интерфейс открытого стандарта, выполненный с возможностью приема информации о состоянии сети от сетей связи. В некоторых вариантах осуществления первого аспекта сети связи включают в себя две или более сетей связи, работающих в разных диапазонах частот. В некоторых вариантах осуществления первого аспекта сети связи включают в себя две или более сетей связи, работающих с использованием разных сетевых протоколов. В некоторых вариантах осуществления первого аспекта сети связи включают в себя две или более сетей связи, работающих с использованием различных форм сигналов. В некоторых вариантах осуществления первого аспекта запрос пользователя включает минимальную скорость передачи данных. В некоторых вариантах осуществления первого аспекта показатель по меньшей мере частично зависит от соответствия предыдущему ответу на запрос. В некоторых вариантах осуществления первого аспекта каждый ответ на запрос включает в себя вероятность доставки услуги.

В некоторых вариантах осуществления гибридная адаптивная сеть включает в себя диспетчер HAN по первому аспекту и одну или более сетей связи. В некоторых вариантах осуществления гибридная адаптивная сеть включает в себя диспетчер HAN по первому аспекту и один или более пользовательских терминалов.

Во втором аспекте предложен способ управления гибридной адаптивной сетью. Способ включает в себя прием запроса пользователя от пользовательского терминала; объявление запроса на услугу множеству сетей связи, причем запрос на услугу основан на полученном запросе пользователя; прием ответов на запрос об услуге от множества сетей связи в ответ на объявленный запрос на услугу; определение победившей сети связи на основании анализа полученных ответов на запрос об услуге; и назначение услуги для пользовательского терминала победившей сети связи.

В некоторых вариантах осуществления второго аспекта анализ принятых ответов на запрос об услуге включает в себя определение показателя для каждой из множества сетей связи. В дополнительных вариантах осуществления способ дополнительно включает в себя отправку списка выполнения из множества сетей связи на пользовательский терминал, причем список выполнения содержит упорядоченный список множества сетей связи на основании определенных показателей для каждой из множества сетей связи.

В некоторых вариантах осуществления второго аспекта способ дополнительно включает прием информации о производительности сети от победившей сети связи. В дополнительных вариантах осуществления способ дополнительно включает определение обновленной победившей сети связи в ответ на информацию о производительности сети, указывающую на ухудшение производительности победившей сети связи.

В некоторых вариантах осуществления второго аспекта назначение услуги включает в себя предоставление учетных данных для обеспечения возможности подключения между пользовательским терминалом, победившей сетью связи и сетью назначения. В некоторых вариантах осуществления второго аспекта запрос на услугу включает в себя сеть назначения.

В третьем аспекте предложен способ управления гибридной адаптивной сетью. Способ включает определение показателей для каждой из множества совместимых сетей связи, причем показатели основаны на параметрах производительности сети; передачу определенных показателей на один или более пользовательских терминалов; прием информации, влияющей на параметры производительности сети; и в ответ на полученную информацию, указывающую на ухудшение параметров производительности сети для одной или более затронутых совместимых сетей связи, обновление показателей одной или более затронутых совместимых сетей связи.

В некоторых вариантах осуществления третьего аспекта принятая информация включает в себя информацию о погоде. В некоторых вариантах осуществления третьего аспекта принятая информация включает в себя угрозы для по меньшей мере одной из множества совместимых сетей связи. В некоторых вариантах осуществления третьего аспекта способ дополнительно включает отправку обновленных показателей на один или более пользовательских терминалов. В некоторых вариантах осуществления третьего аспекта предполагается, что ухудшение производительности сети будет происходить впоследствии.

В целях изложения сущности изобретения в настоящем документе описаны определенные аспекты, преимущества и новые признаки. Следует понимать, что не обязательно все такие преимущества могут быть достигнуты в соответствии с любым конкретным вариантом осуществления. Таким образом, описанные варианты осуществления можно реализовать таким образом, чтобы обеспечить или оптимизировать одно преимущество или группу преимуществ, описанных в настоящем документе, без обязательного обеспечения других преимуществ, которые могут быть описаны или предложены в настоящем документе.

Краткое описание графических материалов

Различные варианты осуществления представлены на сопроводительных графических материалах с иллюстративной целью, и их никоим образом не следует интерпретировать как ограничивающие объем настоящего описания. Кроме того, различные элементы различных описанных вариантов осуществления можно комбинировать с образованием дополнительных вариантов осуществления, которые являются частью настоящего описания.

На фиг. 1 представлена блок-схема гибридной адаптивной сети (HAN), которая включает в себя контроллер или диспетчер HAN, множество транспортных сетей или сетей связи и многорежимный пользовательский терминал.

На фиг. 2A представлена принципиальная схема иллюстративной HAN, которая включает в себя диспетчер HAN, множество пользовательских терминалов, множество транспортных сетей и сеть назначения.

На фиг. 2B представлена HAN, показанная на фиг. 2A, на которой пользовательский терминал подключен к сети назначения через победившую транспортную сеть.

На фиг. 3 представлена другая иллюстративная HAN, которая включает в себя дополнительные пользовательские терминалы и транспортные сети, по сравнению с HAN, показанной на фиг. 2A.

На фиг. 4 представлена другая иллюстративная HAN, которая включает в себя множество транспортных сетей, обеспечивающих соответствующее множество остронаправленных лучей, покрывающих множество пользовательских терминалов.

На фиг. 5 представлена блок-схема иллюстративного диспетчера HAN.

На фиг. 6A, 6B, 6C, 6D, 6E и 6F показана блок-схема иллюстративной системы HAN, которая демонстрирует, как диспетчер HAN устанавливает сетевое соединение между пользовательским терминалом и победившей сетью связи на основании процедуры запроса-ответа.

На фиг. 7 представлена блок-схема иллюстративного способа выбора победившей сети связи на основе запроса пользователя.

На фиг. 8 показана блок-схема иллюстративного способа 800 обновления ранжирования сетей связи в режиме реального времени.

Подробное описание некоторых вариантов осуществления

Заголовки, представленные в настоящем документе, при наличии таковых, предназначены исключительно для удобства и не обязательно влияют на объем или значение заявленного изобретения.

Общее описание

Пользователь подключается к сети назначения, такой как Интернет, с помощью сети связи, которая обеспечивает передачу данных по сети между пользовательским терминалом и целевым сетевым адресом. Сеть связи может также называться компонентной сетью или транспортной сетью. Функция сети связи заключается в обеспечении соединения между пользовательским терминалом и сетью назначения или целевой сетью. Сеть связи может представлять собой спутниковую сеть, наземную сеть или наземную беспроводную сеть, причем сеть связи может представлять собой коммерческую сеть связи, специальную правительственную сеть связи или их комбинацию.

Данная конфигурация передачи данных по сети имеет ряд недостатков. Например, при отказе сети связи происходит прерывание передачи данных по сети. В качестве другого примера, передача данных по сети в данной конфигурации имеет одну точку отказа — сеть связи. Таким образом, существует потребность в надежном и бесшовном способе восстановления или переключения сетей связи в случае сбоя или ухудшения производительности.

Соответственно, для решения этих и других связанных с этим проблем в настоящем документе описаны примеры осуществления конфигураций гибридной адаптивной сети (HAN), которые позволяют использовать в качестве единой системы связи множество независимых сетей связи. Описанная HAN включает в себя множество сетей связи, к которым пользовательские терминалы могут получить одновременный доступ. Описанная HAN позволяет пользовательскому терминалу бесшовно переключаться между множеством сетей связи. Описанная HAN может увеличивать возможности и устойчивость пользовательских терминалов за счет обеспечения одновременного доступа ко множеству сетей связи. Например, эти сети связи могут охватывать множество орбитальных областей, работать во множестве частотных диапазонов, обеспечивать независимую наземную инфраструктуру и/или обеспечивать различные варианты реализации управления сетью и киберзащиты, таким образом обеспечивая присущее разнообразие и устраняя отдельные точки отказа и/или целевые объекты для атаки.

Подключением между пользовательскими терминалами и доступными сетями связи управляет диспетчер HAN. Диспетчер HAN может быть выполнен с возможностью управления соединениями между множеством пользовательских терминалов по множеству сетей связи различных видов. Диспетчер HAN обеспечивает «связь как услугу» аналогично другим услугам по запросу, предоставляемым пользователям, таким как «программное обеспечение как услуга» (SaaS), «платформа как услуга» (PaaS), «инфраструктура как услуга» (IaaS) и т.п. Диспетчер HAN можно аналогичным образом описать как предоставляющий по запросу «сеть как услугу» (NaaS). Диспетчер HAN может представлять собой услугу, осуществляющую доступ по запросу ко множеству доступных сетей связи, каждая из которых имеет разные характеристики. Диспетчер HAN может представлять собой облачный сервис, но он не ограничивается реализацией в облачной среде.

Диспетчер HAN выполнен с возможностью управления и выбора подключений ко множеству сетей связи. Диспетчер HAN может выбирать победившую сеть связи или упорядоченный список победившей сети связи для пользовательского терминала по меньшей мере частично на основании требований пользователя, возможностей пользовательского терминала (например, совместимости с сетями связи), знаний о потенциальных угрозах или перебоях в сетях, параметров сети, возможностей сети связи отвечать на атаки или смягчать атаки и т.п. Диспетчер HAN может использовать различные способы определения победившей сети связи. Эти способы могут включать в себя, например, без ограничений, анализ требований пользователя, оценку возможностей сети с учетом внешних условий, которые могут повлиять на передачу данных по сети, оценку угроз для сетей связи или любую комбинацию этих условий или подобных.

Например, диспетчер HAN может реализовывать процесс запроса-ответа в качестве способа определения победившей сети связи. В процессе запроса-ответа анализируются требования пользователя или предпочтения подключения, а также характеристики сетей связи для определения предпочтительной или победившей сети связи для подключения к запрашивающему пользовательскому терминалу. Например, диспетчер HAN может принимать запрос пользователя от пользовательского терминала, который включает в себя требования к связи, пересылать запрос на услугу на основе запроса пользователя во множество сетей связи, получать ответы на запрос от тех сетей связи, которые имеют отношение к выполнению требований пользователя, и подключать пользовательский терминал к победившей сети связи по меньшей мере частично на основе оценки ответов на запрос в соответствии с требованиями пользователя. Таким образом, диспетчер HAN выбирает одну сеть связи из других доступных сетей связи для конкретного пользователя по меньшей мере частично на основании требований пользователя, параметров сети и/или возможностей сети.

Описанные системы, устройства и способы предоставляют несколько преимуществ, которые обеспечивают более надежное и бесшовное сетевое подключение. Например, описанная HAN позволяет использовать множество независимых сетей связи в качестве единственной или унифицированной системы связи. Кроме того, описанная HAN позволяет пользовательским терминалам бесшовно переключаться между множеством сетей связи. В качестве другого примера, описанная HAN также исключает факторы единой точки отказа для улучшения передачи данных по сети. Описанная HAN также обеспечивает разнообразие передачи данных по сети, усиливая возможности сетевой связи против потенциальных атак и отказов. В качестве другого примера, описанная HAN обеспечивает надежные масштабируемые сети связи, построенные на основе открытых стандартов. Кроме того, описанная HAN способна быстро преодолевать перебои в работе сети или снижение производительности для осуществления подключения даже в конкурентных областях. Описанная HAN также может легко улучшать и постепенно обновлять существующие сетевые активы. Описанная HAN также облегчает адаптацию к появляющимся и/или расширяющимся технологиям передачи данных по сети.

Другие преимущества описанных систем, устройств и способов включают в себя возможность указания пользователем (или пользовательским терминалом) критериев подключения к сети. Диспетчер HAN принимает указанные критерии и идентифицирует потенциальные сети связи для пользователя. В некоторых вариантах осуществления потенциальные сети связи по меньшей мере частично основаны на возможностях пользовательского терминала (например, совместимость с сетями связи). Диспетчер HAN получает ответы на запрос от потенциальных сетей связи для анализа с целью определения наилучших или предпочтительных сетей связи для пользователя. Диспетчер HAN автоматически анализирует ответы на запрос от потенциальных сетей связи и оценивает возможности пользовательского терминала для определения предпочтительного и/или упорядоченного списка предпочтительных потенциальных сетей связи для пользователя. Затем пользователь подключается к сети связи на основании предпочтительного и/или упорядоченного списка потенциальных сетей связи от диспетчера HAN. В некоторых вариантах осуществления диспетчер HAN может непрерывно, время от времени или периодически обновлять предпочтительный и/или упорядоченный список сетей связи и отправлять список пользователю. В некоторых вариантах реализации это может происходить без отправки пользователем нового или обновленного запроса диспетчеру HAN.

Другие преимущества описанных систем, устройств и способов включают в себя повышение устойчивости сети против потенциальных нарушителей или взломщиков. Из-за по меньшей мере частичного распространения пользовательских терминалов по множеству сетей связи взломщику может быть сложно атаковать передачу данных пользовательским терминалом с целью сбора данных, использования или отказа в обслуживании. Такая многосетевая устойчивость является сдерживающим фактором для потенциальных взломщиков. Более того, способность легко перемещать пользовательские терминалы в системе HAN предполагает увеличение времени, усилий и затрат на потенциальную атаку.

На фиг. 1 представлена блок-схема HAN 100, которая включает в себя контроллер или диспетчер 110, множество транспортных сетей или сетей связи 120a–120d и многорежимный пользовательский терминал 130. HAN 100 может обеспечивать платформу доставки услуги для пользователей, в которой пользователи сопряжены или подключены к сетям связи, удовлетворяющим критериям или требованиям пользователя. Сеть связи, к которой подключен пользователь, может со временем изменяться таким образом, чтобы обеспечивать пользовательскому терминалу возможности производительности более высокого уровня по сравнению со статическим подключением к единственной сети связи. Диспетчер 110 HAN может контролировать требования отдельных пользователей и ресурсы, доступные через компонентные сети 120a–120d, и назначать пользователям сеть связи, которая в данный момент продуктивно или эффективно удовлетворяет их потребностям. Требования или потребности пользователя, такие как необходимость работы в конкурентной среде, или необходимость в низкой вероятности перехвата (LPI) и/или низкой вероятности обнаружения (LPD), или параметры сети, такие как максимальная скорость передачи данных, быстрая масштабируемость, перегрузка, доступность и стоимость на один бит, или географические параметры могут привести к тому, что диспетчер 110 HAN выбирает одну сеть связи (или подмножество сетей связи) из других сетей связи для данного пользовательского терминала. Природа гибридной сети, реализованной в HAN 100, такова, что наилучшая или предпочтительная сеть связи для пользовательского терминала может изменяться в зависимости от условий, потребностей или требований пользователя, индивидуальных вариантов использования, географических параметров, экономических параметров и/или времени.

HAN 100 включает в себя пользовательский терминал 130, выполненный с возможностью установления сетевого соединения с каждой из множества сетей 120a–120d связи, показанных на фигуре пунктирными линиями. Кроме того, диспетчер 110 HAN выполнен с возможностью обмена данными с каждым из пользовательского терминала 130 и множества сетей 120a–120d связи, показанных на фигуре сплошными линиями. Для обеспечения возможности подключения ко множеству сетей 120a–120d связи пользовательский терминал 130 может включать в себя селектор 132 сети, который совместим со множеством различных сетевых протоколов, форм сигналов, полос частот связи и т.п. Для обеспечения обмена данными между сетями связи и диспетчером 110 HAN может быть реализован сетевой интерфейс 112 открытого стандарта, связанный с диспетчером 110 HAN. Сетевой интерфейс 112 открытого стандарта выполнен с возможностью обеспечения стандартных средств передачи информации о состоянии сети и обеспечения команд управления. Каждая из сетей 120a–120c связи может включать в себя соответствующий агент 122a–122c трансляции, действующий для трансляции протоколов связи, характерных для связанной сети связи, в протоколы связи, совместимые с сетевым интерфейсом 112 открытого стандарта. В примере, показанном на фиг. 1, сеть 120d связи выполнена с возможностью совместимости с сетевым интерфейсом 112 открытого стандарта и, таким образом, не содержит агент трансляции.

Диспетчер 110 HAN или контроллер HAN выполнен с возможностью поддержки списка множества сетей 120a–120d связи, включая возможности каждой сети связи. Диспетчер 110 HAN выполнен с возможностью выбора победившей сети связи из множества сетей 120a–120d связи для пользовательского терминала 130. Диспетчер 110 HAN может использовать различные способы для определения победившей сети связи для пользовательского терминала 130, которые могут включать в себя, например, без ограничений, анализ требований пользователя, анализ возможностей сети, анализ внешних условий, которые могут повлиять на передачу данных по сети, анализ угроз для сетей связи, анализ возможностей и методов ответа на атаки и смягчения воздействия атак и т.п.

В качестве конкретного примера диспетчер 110 HAN может быть выполнен с возможностью реализации процесса запроса-ответа для определения победившей сети связи для пользовательского терминала 130. Процесс запрос-ответ включает в себя прием диспетчером 110 HAN информации как от пользовательского терминала, так и от одной или более сетей 120a–120d связи, и определение предпочтительной или победившей сети связи по меньшей мере частично на основании анализа принятой информации. Например, диспетчер 110 HAN выполнен с возможностью приема запросов от пользовательского терминала 130 для подключения к сети назначения через доступную сеть связи, где запрос пользователя включает в себя требования пользователя к подключению. Со своей стороны, диспетчер 110 HAN выполнен с возможностью идентификации доступных сетей связи, которые удовлетворяют принятым требованиям. Затем диспетчер 110 HAN может затребовать ответы на запрос от этих сетей связи. Диспетчер 110 HAN также может быть выполнен с возможностью приема ответов на запрос от этих сетей связи и оценки принятых ответов на запрос для определения предпочтительной сети связи или списка выполнения предпочтительных сетей связи. Предпочтительная сеть связи определяется на основе оценки принятых ответов на запрос с учетом требований пользователя и/или с учетом информации о сетях связи, хранящейся в диспетчере 110 HAN. Список выполнения включает в себя упорядоченный список сетей связи, где порядок основан на системе оценки, полученной в результате анализа принятых ответов на запрос. Диспетчер 110 HAN также выполнен с возможностью установления соединения между пользовательским терминалом 130 и победившей сетью связи. Диспетчер 110 HAN выполнен с возможностью контроля состояния сетей 120a–120d связи.

В некоторых вариантах осуществления диспетчер 110 HAN выполнен с возможностью повторения процесса запроса-ответа или по меньшей мере оценки целесообразности другого процесса запроса-ответа при изменении условий сети, изменении условий пользовательского терминала и/или географических параметров пользовательского терминала относительно изменений сетей связи. В качестве примера, изменения, которые могут инициировать другой процесс запроса-ответа, могут включать в себя, без ограничений, изменения уровня безопасности, изменения уязвимости сети, изменения в производительности сети связи, изменения требований пользователя, изменения в зоне покрытия сети связи относительно пользовательского терминала (например, выход за пределы остронаправленного луча спутниковой сети) и т.п. В некоторых вариантах реализации процесс запроса-ответа может быть повторно инициирован без запроса от пользовательского терминала 130 и/или без получения обновленных требований пользователя от пользовательского терминала 130.

В некоторых вариантах осуществления диспетчер 110 HAN обновляет список выполнения и/или победившую сеть связи без инициирования другого процесса запроса-ответа. В таких вариантах осуществления диспетчер 110 HAN может быть выполнен с возможностью повторного анализа оценки сетей связи на основании параметров производительности сетей связи. На основании обновления анализа оценки новая предпочтительная сеть связи или обновленный список выполнения могут быть отправлены на пользовательский терминал 130. Затем диспетчер 110 HAN может перейти к подключению пользовательского терминала 130 к новой победившей или предпочтительной сети связи.

Диспетчер 110 HAN также может быть выполнен с возможностью предоставления учетных данных сети назначения, которая позволяет и пользовательскому терминалу, и сети назначения подключаться к победившей сети связи. В некоторых вариантах осуществления диспетчер 110 HAN также выполнен с возможностью настройки селектора 132 сети пользовательского терминала 130 и/или сети назначения для маршрутизации трафика через победившую сеть связи.

Диспетчер 110 HAN выполнен с возможностью контроля требований отдельных пользователей, контроля доступности ресурсов через сети 120a–120d связи и назначения пользовательского терминала 130 для сети связи, которая наиболее эффективно удовлетворяет их потребностям в любой конкретный момент времени. Диспетчер 110 HAN выполнен с возможностью выбора одной сети связи среди других для данного пользовательского терминала по меньшей мере частично на основании параметров работы (например, необходимость работы в конкурентной среде или необходимость в конкретных операциях), знаний о потенциальных угрозах или перебоях в сети (например, погодные или преднамеренные угрозы для сети, которые могли бы привести к перебоям или ухудшению производительности), параметров сети (например, максимальной скорости передачи данных, перегрузке сети, доступности, стоимости на один бит и т.д.), сетевых возможностей и внутрисетевых методов для ответа на атаки и уменьшения воздействия атак или т.п. Природа гибридной адаптивной сети такова, что предпочтительная или наилучшая сеть может меняться в зависимости от требований пользователя, географических параметров, экономических параметров, времени, производительности сети, угроз для сети или т.п.

Диспетчер 110 HAN выполнен с возможностью обеспечения управления и ситуативной информированности, например, отдельных пользовательских терминалов для различных популяций с миллионами пользователей. Диспетчер 110 HAN также может предоставлять подробную общую операционную картину и возможность управления отдельными пользователями, независимо от того, какую сеть связи они используют в настоящее время.

Диспетчер 110 HAN может быть реализован с использованием одного или более процессоров и запоминающих устройств на компьютере общего назначения или в распределенной вычислительной среде. Функциональные возможности и компоненты диспетчера 110 HAN могут быть реализованы с помощью аппаратного обеспечения, программного обеспечения, микропрограммного обеспечения или любой их комбинации.

Диспетчер 110 HAN может иметь соответствующий стандартный сетевой интерфейс 112 открытого типа. Для участия в HAN 100 отдельные сети связи предоставляют средства приема команд от диспетчера 110 HAN и предоставления информации о состоянии диспетчеру 110 HAN. Открытый стандартный сетевой интерфейс 112 определяет тип и структуру информации, которой можно обмениваться между диспетчером 110 HAN и сетями 120a–120d связи в пределах HAN 100. Таким образом, сеть 120a–120d связи может быть выполнена с возможностью исходного обмена данными с диспетчером 110 HAN через сетевой интерфейс 112 открытого стандарта (такой как сеть 120d связи) или может быть выполнена с возможностью включения агента трансляции, который транслирует состояние и команды между сетевым интерфейсом 112 открытого стандарта и соответствующей сетью связи (такой как сети 120a–120c связи с соответствующими агентами трансляции 122a–122c).

Сетевой интерфейс 112 открытого стандарта позволяет диспетчеру 110 HAN управлять множеством сетей 120a–120d связи с помощью единственного набора или нескольких наборов команд, что позволяет добавлять новые сети связи к HAN 100 без изменений в диспетчере 110 HAN. Благодаря простому масштабируемому интерфейсу на уровне сети или управления (такому как схема XML или аналогичная инфраструктура) сети связи, которые хотят принять участие в HAN 100, могут создавать агент трансляции или могут быть созданы с возможностью совместимости с сетевым интерфейсом 112 открытого стандарта. Агент трансляции представляет собой программный уровень, транслирующий исходные объекты управления и состояния сети связи в формат, совместимый с сетевым интерфейсом 112 открытого стандарта. Программные агенты трансляции могут создаваться быстро и недорого без изменений собственных сетей или их систем управления. Однако, если система управления сетями уже совместима с сетевым интерфейсом 112 открытого стандарта, нет необходимости в применении агента трансляции.

Сетевой интерфейс 112 открытого стандарта определяет тип и/или структуру информации, которой обмениваются между диспетчером 110 HAN и компонентными сетями 120a–120d в пределах HAN 100. Сетевой интерфейс 112 открытого стандарта позволяет диспетчеру 110 HAN управлять множеством различных компонентных сетей с помощью одного или нескольких наборов команд. Сетевой интерфейс 112 открытого стандарта позволяет добавлять новые сети к HAN 100 без изменений в диспетчере 110 HAN. Сетевой интерфейс 112 открытого стандарта управляет соединениями между пользовательскими терминалами и доступными сетями связи. Однако в некоторых вариантах осуществления диспетчер 110 HAN не имеет соответствующего сетевого интерфейса открытого стандарта.

Множество сетей 120a–120d связи или транспортных сетей могут представлять собой любую подходящую сеть, которая подключает пользовательский терминал 130 к сети назначения, такой как Интернет, частной сети (такой как Информационная сеть Министерства обороны США (DoDIN)), внутренней сети организации или т.п. Сеть связи может быть предоставлена спутником, группировкой спутников, наземными сетями, наземными беспроводными сетями или любой их комбинацией. Сети 120a–120d связи могут работать с использованием различных сетевых протоколов, форм сигналов, полос частот и т.п. Сети 120a–120d связи могут быть независимы друг от друга, например, когда каждая сеть связи управляется другой организацией или принадлежит ей. Сети 120a–120d связи могут быть коммерческими, специальными правительственными или представлять собой комбинацию одного и другого. Примеры сетей 120a–120d связи включают в себя, например, без ограничений, COMSAT, MILSAT, Wideband Global SATCOM (WGS), VIASAT®, наземные сети, наземные беспроводные сети и/или другие коммерческие сети. В некоторых вариантах осуществления отдельные сети 120a–120d связи могут включать в себя сетевой контроллер (не показан), с которым обменивается данными диспетчер 110 HAN.

Отдельные сети 120–120c связи включают в себя соответствующие агенты трансляции 122a–122c, которые позволяют сети связи обмениваться данными с диспетчером 110 HAN через сетевой интерфейс 112 открытого стандарта. Отдельный агент 122a–122c трансляции может представлять собой программный уровень, который транслирует исходные объекты управления и состояния сети в формат, совместимый с сетевым интерфейсом 112 открытого стандарта. Таким образом, агент трансляции для сети связи может создаваться относительно быстро и недорого без изменений в собственных сетях или их системах управления. Для некоторых сетей связи, таких как сеть 120d связи, агент трансляции может не понадобиться, поскольку сетевой контроллер или диспетчер сети 120d связи исходно совместим с сетевым интерфейсом 112 открытого стандарта.

Сети 120a–120d связи выполнены с возможностью при необходимости периодической отправки информации о состоянии диспетчеру 110 HAN посредством соответствующего агента трансляции и через сетевой интерфейс 112 открытого стандарта, если он включен. Информация о состоянии включает в себя данные, связанные с параметрами производительности сети, и может включать в себя, например, без ограничений, скорость передачи данных, среду помех, вероятность доставки услуги, цену, перебои, прерывания, события, влияющие на услугу, данные угроз, зону покрытия, перегрузку или загрузку сети, общую информацию о работоспособности сети и пользователя или т.п.

В некоторых вариантах осуществления HAN 100 не накладывает требования совместимости для индивидуальных сетей связи. Например, может отсутствовать спецификация форм сигнала или протокола передачи данных по воздуху, а также могут отсутствовать требования к внутреннему управлению или маршрутизации. Отдельные поставщики сетей связи могут создавать свои сети связи в соответствии со своим представлением о соответствии. Такой подход может повысить или увеличить до максимума число сетей связи, совместимых с HAN 100. Большой пул сетей связи может стать доступным для HAN 100, а новые сети могут добавляться по мере того, как новые сети запускаются в эксплуатацию. Это может позволить пользователям получать преимущества от постоянной конкуренции на рынке среди поставщиков сетей, что может повысить или увеличить до максимума возможности и устойчивость, а также снизить или свести к минимуму стоимость.

Пользовательский терминал 130 представляет собой многорежимный пользовательский терминал, выполненный с возможностью работы в нескольких полосах частот (например, C, X, Ku, Ka, UHF, Mil-Ka и т.д.) и поддержки нескольких сетевых протоколов и форм сигналов (например, VIASAT®, усовершенствованный модем с эффективным использованием полосы пропускания (EBAM), защищенная тактическая форма сигнала (PTW), цифровое телевизионное вещание — второе поколение (DVB-S2), наземная и наземная беспроводная связь и т.д.). Таким образом, многорежимный пользовательский терминал 130 выполнен с возможностью работы с использованием различных сетей связи, которые предлагают различные возможности эффективности, производительности, устойчивости и т.п. Более того, многорежимный пользовательский терминал 130 выполнен с возможностью использования сетей 120a–120d связи в их исходном формате, что позволяет использовать весь набор протоколов конкретной сети связи. Пользовательский терминал 130 выполнен с возможностью быстрого переключения с одной рабочей полосы и/или протокола на другую. В некоторых вариантах осуществления пользовательский терминал 130 выполнен с возможностью автоматического переключения между рабочими полосами и/или протоколами без вмешательства человека. Таким образом, пользовательский терминал 130 может обеспечивать бесшовный доступ к сетям 120a–120d связи HAN 100.

Пользовательский терминал 130 может быть выполнен с возможностью переключения между сетями связи, если происходит отказ сети связи, к которой он подключен, или ухудшается ее производительность. В таких случаях пользовательский терминал 130 может быть выполнен с возможностью автоматического переключения на следующую сеть связи в списке выполнения или может принимать новую победившую сеть от диспетчера 110 HAN и переключаться на эту сеть связи. В некоторых вариантах осуществления пользовательский терминал 130 выполнен с возможностью периодического приема обновленного списка выполнения или обновленной победившей сети связи от диспетчера 110 HAN без инициирования процесса запроса-ответа по запросу пользователя.

Пользовательский терминал 130 может представлять собой оборудование, предоставляемое клиентом, которое включает в себя эти возможности. Сетевой селектор 132 обеспечивает возможность переключения между различными сетями 120a–120d связи с соответствующими им различиями в полосах частот, сетевых протоколах, формах сигнала и т.п. Это делает пользовательский терминал 130 гибким и функционально совместимым. В некоторых вариантах осуществления может быть использован программно-определяемый пользовательский терминал. Программно-определяемые терминалы могут переключаться между множеством различных сетей и сохранять функциональную совместимость, при этом все могут являться постепенными обновлениями в базе терминала. Подмножества пользовательских терминалов могут обновляться с сохранением совместимости с существующими терминалами установленной базы. Это может позволить модернизировать популяцию пользовательских терминалов небольшими блоками, а не обновлять все пользовательские терминалы, что может позволить избежать масштабного капитального ремонта установленной базы.

Примеры гибридных адаптивных сетей

На фиг. 2A представлена принципиальная схема иллюстративной HAN 200, которая включает в себя диспетчер 210 HAN, множество пользовательских терминалов 230a, 230b, множество транспортных сетей 220a-220d и сеть назначения 240. Диспетчер 210 HAN аналогичен диспетчеру 110 HAN, описанному в настоящем документе со ссылкой на фиг. 1. Хотя это не показано, диспетчер 210 HAN может взаимодействовать с транспортными сетями 220a–220d с помощью сетевого интерфейса открытого стандарта, как описано в настоящем документе со ссылкой на фиг. 1. Каждый из пользовательских терминалов 230a, 230b аналогичен многорежимному пользовательскому терминалу 130, описанному в настоящем документе со ссылкой на фиг. 1. Хотя это не показано, каждый из пользовательских терминалов 230a, 230b включает в себя селектор сети, который обеспечивает подключение к различным транспортным сетям 220a–220d. Транспортные сети 220a–220d имеют общие характеристики с сетями 120a–120d связи, описанными в настоящем документе со ссылкой на фиг. 1. Хотя это не показано, одна или более транспортных сетей 220a–220d могут содержать агент трансляции, аналогичный агентам трансляции, описанным в настоящем документе со ссылкой на фиг. 1. Транспортные сети 220a, 220b показаны в виде спутниковых сетей, и каждая из этих транспортных сетей может включать в себя один или более спутников для формирования транспортной сети. Транспортные сети 220c, 220d включают в себя наземные сети. Однако следует понимать, что каждая из транспортных сетей 220a–220d может включать в себя спутниковые компоненты, наземные компоненты или их комбинацию.

Диспетчер 210 HAN выполнен с возможностью управления элементами каждой из транспортных сетей 220a–220d, пользовательских терминалов 230a, 230b и сети 240 назначения, как показано сплошными линиями на фигуре. Это позволяет диспетчеру 210 HAN отправлять и принимать информацию о состоянии от транспортных сетей 220a–220d, управлять соединениями между транспортными сетями 220a–220d и пользовательскими терминалами 230a, 230b и управлять соединениями между транспортными сетями 220a–220d и сетью 240 назначения. В качестве примера, диспетчер 210 HAN может подавать на пользовательские терминалы 230a, 230b команду, в которой перечислены предпочтительные транспортные сети, включает в себя назначение приоритетов сети выполнения (например, когда переключаться на другую транспортную сеть), направляет выбор конкретной транспортной сети и т.п. В качестве другого примера, диспетчер 210 HAN может подавать на транспортную сеть 220a–220d команду управления, которая определяет для сети требования к услуге (например, производительность или сетевые эффекты). Хотя это не показано, транспортные сети 220a–220d включают в себя сетевые контроллеры, с которыми обменивается данными диспетчер 210 HAN.

Подключение к сети проиллюстрировано с помощью пунктирных линий между транспортными сетями 220a–220d и пользовательскими терминалами 230a, 230b и сетью 240 назначения. Это показывает, что каждый пользовательский терминал 230a, 230b выполнен с возможностью подключения к каждой транспортной сети 220a–220d. Аналогичным образом сеть 240 назначения выполнена с возможностью подключения к каждой транспортной сети 220a–220d. Следует понимать, что, хотя проиллюстрирована единственная сеть назначения, может существовать множество сетей назначения. Благодаря по меньшей мере частично множеству путей между пользовательскими терминалами 230a, 230b и диспетчером 210 HAN через транспортные сети 220a–220d связь между диспетчером 210 HAN и конкретным пользовательским терминалом может быть установлена даже в случае отказа сети вследствие сбоя или атаки. Это позволяет диспетчеру 210 HAN обновлять предпочтительную или победившую транспортную сеть или список выполнения на пользовательском терминале, даже если происходит сбой транспортной сети. Это способствует устойчивости HAN 200 к сбоям в сети. Даже при отсутствии сбоя в сети пользовательский терминал 230а, 230b может принудительно переключать транспортные сети, если состояние сети значительно изменяется. Значимость изменения может определяться пользовательским терминалом и/или диспетчером 210 HAN. Примеры изменений, которые могут вызвать переключение на новую транспортную сеть, включают в себя, например, без ограничений, информацию о неполадках соединения (например, низкое отношение сигнал/шум (SNR)), не достижение необходимой для поддержки требований пользователя скорости передачи данных по обратной или прямой линии связи, выявление угрозы или перебоев, которые могли бы привести к нарушению или ухудшению качества услуги (например, перегрузка сети), ухудшение производительности из-за погодных условий или других помех (преднамеренных или непреднамеренных), увеличение перегрузки сети, перемещение пользовательского терминала в другую производительную зону покрытия т.п. Пользовательский терминал 230а, 230b может изменять транспортные сети путем приема обновленной победившей транспортной сети от диспетчера 210 HAN или путем перемещения в следующую транспортную сеть из ранее принятого списка выполнения. В некоторых вариантах осуществления пользовательский терминал 230a, 230b может автоматически переключать транспортные сети без вмешательства человека.

Сеть 240 назначения включает в себя любое подходящее место назначения, такое как Интернет, частную сеть (например, Информационную сеть Министерства обороны США), сеть доступа, терминал, точку типа «meet me» или другое подобное место назначения. Диспетчер 210 HAN не обязательно должен знать путь между сетью 240 назначения и пользовательским терминалом 230a, 230b, так как он обрабатывается компонентами транспортных сетей 220a–220d, пользовательским терминалом 230a, 230b и/или сетью 240 назначения.

На фиг. 2B представлен пример пользовательского терминала 230a, подключающегося к сети 240 назначения через транспортную сеть 220b. Пользовательский терминал 230а задает запрос 260 на подключение к диспетчеру 210 HAN, а диспетчер 210 HAN, в свою очередь, определяет победившую транспортную сеть и устанавливает соединение между пользовательским терминалом 230а, транспортной сетью 220b и сетью 240 назначения. Запрос 260 может включать в себя требования и/или предпочтения пользователя. Диспетчер 210 HAN идентифицирует доступные и совместимые транспортные сети, которые могут удовлетворять требованиям пользователя. Затребовав ответы на запросы из совместимых транспортных сетей диспетчер 210 HAN определяет, какой из ответов является предпочтительным для пользовательского терминала 230а. Диспетчер 210 HAN предоставляет учетные данные сети 240 назначения и пользовательскому терминалу 230а, которые позволяют каждому из них подключаться к победившей транспортной сети 220b. Установление данного соединения может включать в себя настройку сетевых селекторов сети 240 назначения и пользовательского терминала 230а для маршрутизации данных 270 через победившую транспортную сеть 220b. Таким образом, пользовательский терминал 230а может отправлять сетевые данные 270 в сеть 240 назначения с помощью транспортной сети 220b. Если в дальнейшем другая транспортная сеть будет определена как победившая, диспетчер 210 HAN может изменять маршрут для прохождения через эту другую победившую транспортную сеть.

На фиг. 3 представлена другая иллюстративная HAN 300, которая включает в себя дополнительные пользовательские терминалы 330a–330d и транспортные сети 320a, 320b, по сравнению с HAN 200, показанной на фиг. 2A. Пользовательские терминалы 330a–330d могут быть аналогичны пользовательскому терминалу 130, описанному в настоящем документе со ссылкой на фиг. 1. Транспортная сеть 320а представляет собой фиксированную или мобильную транспортную сеть, которая не управляется менеджером 210 HAN. Пользовательские терминалы 330а, 330b подключены к сети 240 назначения через транспортную сеть 320а. Транспортная сеть 320b управляется диспетчером 210 HAN и подключается к сети 240 назначения. Пользовательские терминалы 330c, 330d подключены к сети 240 назначения через транспортную сеть 320b.

Сама сеть 240 назначения может быть подключена к другим сетям 320a, 320b и пользовательским терминалам 330a–330d. В данном случае диспетчер HAN подключает пользовательский терминал 230а к сети 240 назначения через транспортную сеть 220b, но конечным местом назначения сетевых данных 370 является пользовательский терминал 330а, подключенный к сети 240 назначения через транспортную сеть 320а.

На фиг. 4 представлена другая иллюстративная HAN 400, которая включает в себя множество транспортных сетей 420a–420f, обеспечивающих соответствующее множество остронаправленных лучей 424, покрывающих множество пользовательских терминалов (не показано). HAN 400 также включает в себя спутниковые шлюзы 426, которые соединяют сеть 440 назначения с соответствующими транспортными сетями 420a–420f посредством селектора 442 сети. Транспортные сети 420a–420f аналогичны сетям 120a–120d связи и транспортным сетям 220a–220d, описанным в настоящем документе со ссылкой на фиг. 1 и 2A. Транспортные сети 420a–420f показаны как отдельные спутники, но следует понимать, что каждая транспортная сеть 420a–420f может включать в себя один или более спутников и один или более наземных компонентов для формирования транспортной сети. Транспортные сети 420a–420f могут использовать разные протоколы передачи данных по сети и/или формы сигнала и могут использовать разные диапазоны частот. Селектор 442 сети аналогичен селектору сети, описанному в настоящем документе, тем, что он позволяет сети 440 назначения подключаться ко множеству разных транспортных сетей 420a–420f, даже если транспортные сети используют разные диапазоны частот, сетевые протоколы и/или формы сигнала.

Хотя это не показано с целью обеспечения большей ясности, следует понимать, что HAN 400 включает в себя диспетчер HAN, аналогичный диспетчеру HAN, описанному в настоящем документе со ссылкой на фиг. 1, 2A, 2B, 3, 5 и 6A–6F. Диспетчер HAN сети HAN 400 выполнен с возможностью управления транспортными сетями 420a–420f, пользовательскими терминалами и сетью 440 назначения. Диспетчер HAN обрабатывает процессы запроса-ответа, описанные в настоящем документе, а также определяет предпочтительные или победившие транспортные сети и/или определяет список выполнения для отдельных пользовательских терминалов. Это может происходить при наличии или отсутствии сопутствующего запроса пользователя, как описано в настоящем документе. Диспетчер HAN также устанавливает соединения между отдельными пользовательскими терминалами, победившими транспортными сетями и сетью 440 назначения.

Остронаправленные лучи 424, обеспечиваемые различными транспортными сетями 420a–420f, перекрываются и охватывают множество пользовательских терминалов. Соответственно, отдельные пользовательские терминалы могут быть покрыты множеством остронаправленных лучей. Это позволяет отдельному пользовательскому терминалу подключаться к предпочтительной транспортной сети с помощью систем, устройств и способов, описанных в настоящем документе. Например, пользовательский терминал может отправить запрос диспетчеру HAN (не показан) для подключения к сети 440 назначения. Диспетчер HAN может определять, какие транспортные сети покрывают пользовательский терминал, и запрашивать ответы от этих доступных транспортных сетей. На основании анализа полученных ответов на запрос диспетчер HAN может затем подключать пользовательский терминал к сети назначения через победившую транспортную сеть. Это позволяет пользовательскому терминалу переключаться между доступными транспортными сетями для улучшения производительности сети и/или для предотвращения сбоев в сети или ухудшения производительности. Аналогичным образом мобильный пользовательский терминал может перемещаться между остронаправленными лучами 424, а диспетчер HAN может предоставлять победившую транспортную сеть (или обновленный список выполнения), когда пользовательский терминал входит в остронаправленный(-ые) луч(-и) одной или более новых транспортных сетей и/или покидает остронаправленный(-ие) луч(-и) одной или более транспортных сетей.

В качестве примера, без ограничений, транспортная сеть 420а может представлять собой геосинхронную (GEO) сеть Ku-диапазона, транспортная сеть 420b может представлять собой усовершенствованную сеть сверхвысокочастотной связи (AEHF), транспортная сеть 420c может представлять собой сеть WGS/Skynet, транспортная сеть 420d может представлять собой сеть GEO Ka-диапазона, транспортная сеть 420e может представлять собой среднеорбитальную сеть (MEO) Ka-диапазона, а транспортная сеть 420f может представлять собой низкоорбитальную сеть (LEO) Ku/Ka-диапазона. Таким образом, остронаправленные лучи 424 могут обеспечиваться комбинацией правительственных сетей, коммерческих сетей, геоорбитальных (GEO) спутников, среднеорбитальных (MEO) спутников, низкоорбитальных (LEO) спутников, наземных сетей и/или наземных беспроводных сетей.

Пример диспетчера HAN

На фиг. 5 представлена блок-схема иллюстративного диспетчера 510 HAN. Диспетчер 510 HAN выполнен с возможностью управления сетевыми подключениям между пользовательскими терминалами, сетями связи и сетями назначения с помощью системы запроса ответа и системы оценки. Диспетчер 510 HAN аналогичен диспетчерам 110, 210, 410, 610 HAN, описанным в настоящем документе со ссылкой на фиг. 1, 2A, 2B, 3, 4 и 6A–6F, и может быть реализован в описанных здесь системах HAN. Диспетчер 510 HAN может использовать любой описанный в настоящем документе способ управления подключениями к транспортным сетям, такой как иллюстративные способы 700 и 800, описанные в настоящем документе со ссылкой на фиг. 7 и 8 соответственно.

Диспетчер 510 HAN может включать в себя аппаратные, программные и/или микропрограммные компоненты для управления сетевыми подключениями, обмена данными с пользовательскими терминалами и сетями связи, контроля состояния сети связи и оценки информации об ответах на запрос от сетей связи. Диспетчер 510 HAN выполнен с возможностью приема запросов от пользовательских терминалов на подключение через сеть связи, запроса ответов от сетей связи на основании принятого запроса, приема запрошенных ответов, анализа и оценки принятых ответов, отправки на запрашивающий пользовательский терминал победившей сети связи или списка выполнения сетей связи, а также установки соединения между пользовательскими терминалами и победившими сетями связи. Диспетчер 510 HAN также выполнен с возможностью контроля состояния сети и обновления победивших транспортных сетей или списков выполнения в ответ на изменения состояния сетей связи, новые запросы пользователя и/или внешние факторы, которые могут влиять на производительность сети. Диспетчер 510 HAN включает в себя хранилище 511 данных, один или более процессоров 513, один или более сетевых интерфейсов 515, модуль 514 сетевого управления, модуль 516 работы с ответами на запрос и модуль 518 оценки. Компоненты диспетчера 510 HAN могут взаимодействовать друг с другом, с внешними системами и с другими компонентами сети, используя шину 519 связи. Диспетчер 510 HAN может быть реализован с использованием одного или более вычислительных устройств. Например, диспетчер 510 HAN может быть реализован с использованием одного вычислительного устройства, множества вычислительных устройств, среды распределенных вычислений, или он может быть расположен на виртуальном устройстве, находящемся в общедоступном или частном вычислительном облаке. В распределенной вычислительной среде одно или более вычислительных устройств могут быть выполнены с возможностью обеспечения модулей 514, 516, 518 для обеспечения описанных функциональных возможностей.

Диспетчер 510 HAN включает в себя модуль 514 сетевого управления. Модуль 514 сетевого управления выполнен с возможностью управления и установления сетевых подключений между пользовательскими терминалами и компонентными сетями. Модуль 514 сетевого управления выполнен с возможностью отправки команд управления на пользовательские терминалы и сети связи для облегчения установления подключений между этими компонентами. Эти команды могут быть отправлены сетям связи и/или пользовательским терминалам с помощью сетевого интерфейса открытого стандарта, описанного в настоящем документе со ссылкой на фиг. 1, связанного с сетевым интерфейсом 515.

Модуль 514 сетевого управления также выполнен с возможностью приема информации о состоянии сети от связанных с ней компонентных сетей. В некоторых вариантах осуществления модуль 514 сетевого управления может отслеживать информацию о состоянии и определять, следует ли инициировать повторный анализ ответов на запрос услуги для обновления победившей сети связи и/или обновления списка выполнения для одного или более пользовательских терминалов. В ответ на заключение о необходимости обновления модуль 514 сетевого управления обменивается данными с модулем 518 оценки для обновления результатов анализа ответов на запрос об услуге. В некоторых вариантах осуществления модуль 514 сетевого управления пересылает соответствующую информацию о состоянии модулю 518 оценки, чтобы модуль 518 оценки мог время от времени, периодически или непрерывно обновлять показатели для сетей связи. В таких вариантах осуществления инициирующее событие или условие не обязательно должны происходить для обновления показателей сетей модулем 518 оценки. Таким образом, модуль 514 сетевого управления в сочетании с модулем 518 оценки может назначать приоритеты доступным сетям, чтобы предоставлять пользовательским терминалам варианты возврата после восстановления в случае ухудшения качества или отказа сети. Это можно делать периодически или непрерывно для отправки обновлений о доступных сетях связи (например, о победивших сетях или о списке выполнения) пользовательским терминалам.

Диспетчер 510 HAN включает в себя модуль 516 работы с ответами на запрос. Модуль 516 работы с ответами на запрос выполнен с возможностью приема запросов на подключение от пользовательских терминалов. Запросы пользователя включают в себя критерии пользователя, требования и/или предпочтения, относящиеся к сетевым подключениям к доступным сетям связи. Модуль 516 работы с ответами на запрос формулирует запросы на предоставление услуги от доступных сетей связи на основе отдельных запросов на подключение, принятых от пользовательских терминалов. Модуль 516 работы с ответами на запрос также получает ответы на запрос об услуге от сетей связи. Модуль 516 работы с ответами на запрос организовывает и хранит информацию об ответах на запрос в хранилище 511 данных, чтобы модуль 514 сетевого управления и модуль 518 оценки могли получить доступ к информации об ответах на запрос. В некоторых вариантах осуществления модуль 516 работы с ответами на запрос выполнен с возможностью определения того, какая из доступных сетей связи совместима с подключением или запросом пользователя. В некоторых вариантах осуществления запрос на подключение включает в себя информацию о совместимости сети. В различных вариантах реализации диспетчер 510 HAN выполнен с возможностью определения того, какие сети связи совместимы с запросом на подключение.

Диспетчер 510 HAN включает в себя модуль 518 оценки. Модуль 518 оценки анализирует сетевую информацию и информацию о потенциальных угрозах или перебоях в работе сетей связи для определения показателей отдельных сетей связи. Модуль 518 оценки использует один или более алгоритмов, которые определяют показатели для сети связи. Показатель может быть по меньшей мере частично основан на критериях пользователя, содержащихся в запросе на подключение от пользовательского терминала, и информации об услуге, содержащейся в ответе на запрос на услугу от сети связи. В некоторых вариантах осуществления модуль 518 оценки может определять показатель по меньшей мере частично на основании информации о состоянии сети. Информация в запросе на услугу, информация в ответах на запрос на услугу и состояние сети могут быть объединены с использованием весовых коэффициентов для определения показателя. Модуль 518 оценки может также учитывать возможности (и внутрисетевые технологии) сети связи для ответа на атаки и уменьшения воздействия атаки. Например, если требование пользователя включает в себя устойчивость сети связи в присутствии постановщика помех, модуль 518 оценки может быть выполнен с возможностью оценки уникальных характеристик отдельных сетей связи для определения сетей, которые имеют атрибуты, подходящие для поддержания подключения в случае попытки постановщика помех нарушить работу сети связи.

В некоторых вариантах осуществления показатель может непрерывно или периодически обновляться, а результаты обновлений могут отправляться на пользовательские терминалы. В определенных вариантах осуществления обновления показателей могут быть инициированы определенными событиями или условиями. Например, обновления показателей могут быть инициированы путем получения нового запроса на услугу или обновления критериев пользователя от пользовательского терминала. В качестве другого примера, обновления показателей могут быть инициированы внешними условиями, такими как угрозы для сети связи и/или информация о погодных условиях. В качестве другого примера, обновления показателей могут быть инициированы изменениями производительности сети (например, вызванными перегрузкой сети). В качестве другого примера, обновления показателей могут быть инициированы изменением положения пользовательского терминала и/или сети связи. В качестве другого примера, обновления показателей могут быть инициированы после достижения временного предела. Временной предел может быть установлен пользовательским терминалом, сетью связи или диспетчером 510 HAN.

Модуль 518 оценки позволяет постоянно обновлять соединения, установленные в связанной HAN. Модуль 518 оценки может быть выполнен с возможностью обновления оценки в режиме реального времени. Таким образом, диспетчер 510 HAN может постоянно и быстро передавать рекомендации пользовательским терминалам для обеспечения удовлетворительной или улучшенной производительности сети для пользователя. Модуль 518 оценки позволяет менеджеру 510 HAN анализировать возможные присутствующие угрозы для сети связи, потенциальные неблагоприятные последствия, вызванные информацией о погодных условиях, перегрузку сети и т.п., таким образом производя более масштабный обзор состояния сетей связи для превентивного или упреждающего выполнения действий по предотвращению или уменьшению ухудшения качества или сбоев сети у пользователей. Модуль 518 оценки обеспечивает количественную информацию, которая основана на требованиях пользователя к подключению, производительности сети связи, возможностях сети связи и/или ответах на запрос на услугу сетей связи для обеспечения адаптации в реальном времени на основании изменяющихся условий. Эти изменяющиеся условия могут включать в себя, например, изменения географических параметров (например, пользователь летит на самолете), требования к данным (например, требования высокой пропускной способности передачи данных в сравнении с требованиями низкой пропускной способности передачи данных), угрозы для сетей (например, атаки типа «отказ в обслуживании», перегрузка сети, неблагоприятные погодные условия и т.д.) или т.п. Эти количественные оценки можно использовать для изменения сетей связи до возникновения сбоев. В некоторых вариантах осуществления модуль 518 оценки представляет собой прогнозирующие модели, которые могут быть выполнены с возможностью прогнозирования перегрузки, определения того, перегружены ли другие сети связи и перемещения пользовательского терминала в новую сеть связи до того, как пользовательский терминал ощутит отрицательное воздействие.

Диспетчер 510 HAN включает в себя сетевой(-ые) интерфейс(-ы) 515, выполненный(-ые) с возможностью подключения к любой совместимой сети связи. Сетевой интерфейс 515 выполнен с возможностью обеспечения независимости диспетчера 510 HAN от сетей связи, таким образом позволяя ему подключаться к любому пользовательскому терминалу, который может обмениваться данными с совместимыми сетями связи. Сетевой интерфейс открытого стандарта, описанный в настоящем документе со ссылкой на фиг. 1, может быть частью сетевого интерфейса 515. Как описано в настоящем документе, сетевой интерфейс открытого стандарта выполнен с возможностью приема информации о состоянии сети от сетей связи и отправки команд управления сетям связи и пользовательским терминалам. Информация о состоянии может быть отправлена в модуль 514 сетевого управления для дальнейшей обработки и анализа, как описано в настоящем документе. Аналогичным образом модуль 514 сетевого управления может отправлять команды управления на пользовательские терминалы и сети связи через сетевой интерфейс 515 и связанный с ним сетевой интерфейс открытого стандарта, если он включен.

Диспетчер 510 HAN включает в себя один или более процессоров 513, выполненных с возможностью управления работой модулей 514, 516, 518 и хранилища 511 данных. Один или более процессоров 513 реализуют и используют программные модули, аппаратные компоненты и/или элементы микропрограммного обеспечения, выполненные с возможностью управления подключениями к транспортным сетям посредством процесса запроса-ответа. Один или более процессоров 513 могут включать в себя любые подходящие компьютерные процессоры, прикладные интегральные схемы (ASIC), программируемые логические интегральные схемы (FPGA) или другие подходящие микропроцессоры. Один или более процессоров 513 могут включать в себя другие вычислительные компоненты, выполненные с возможностью взаимодействия с различными модулями и хранилищами данных диспетчера 510 HAN.

Диспетчер 510 HAN включает в себя хранилище 511 данных, выполненное с возможностью хранения данных конфигурации, требований пользователя, состояний сети, характеристик и возможностей сети, команд управления, баз данных, алгоритмов, исполняемых команд (например, инструкций для одного или более процессоров 513) и т.п. Хранилище 511 данных может представлять собой любое подходящее устройство хранения данных или комбинацию устройств, которые включают в себя, например, без ограничений, оперативное запоминающее устройство, постоянное запоминающее устройство, твердотельные накопители, жесткие диски, флэш-накопители, память на магнитных доменах и т.п.

Диспетчер 510 HAN может быть реализован для различной специфики. Например, менеджер 510 ХАН может быть реализован для обеспечения возможности подключения к сети для транспорта (например, коммерческие авиарейсы, поезда, автобусы, суда и т.д.), для обеспечения клиентам возможности беспроводного сетевого подключения в учреждениях (например, на заправке, в кафе, на стадионе и т.д.) и т.п. В качестве другого примера, диспетчер 510 HAN может быть использован для обеспечения подключения к сети организациям с пользовательскими терминалами, распределенными в удаленных средах и/или там, где пользовательские терминалы являются мобильными. Это может происходить в военной специфике для базы передового развертывания или в гражданской специфике для новостной сети, которой требуется сетевой доступ в удаленной новостной локации. Диспетчер 510 HAN позволяет анализировать и ранжировать множество сетей связи для определения, какая сеть связи наилучшим образом обслуживает пользовательский терминал.

Примеры процедур управления HAN

На фиг. 6A–6F показана блок-схема иллюстративной системы 600 HAN, которая демонстрирует, как диспетчер 610 HAN устанавливает сетевое соединение между пользовательским терминалом 630 и победившей сетью связи на основании процедуры запроса-ответа. На фиг. 6A показана HAN 600, которая включает в себя диспетчер 610 HAN, аналогичный диспетчерам HAN, описанным в настоящем документе со ссылкой на фиг. 1–5. HAN 600 также включает в себя пользовательский терминал 630, аналогичный пользовательским терминалам, описанным в настоящем документе со ссылкой на фиг. 1–3. HAN 600 также включает в себя сети 620a–620c связи, аналогичные сетям, описанным в настоящем документе со ссылкой на фиг. 1–4.

На фиг. 6B показан пользовательский терминал 630, отправляющий запрос 652 пользователя на услугу диспетчеру 610 HAN. Запрос 652 пользователя может включать в себя множество требований и предпочтений. Например, запрос 652 пользователя может включать в себя скорость передачи данных (например, прямая линия связи (FL), обратная линия связи (RL)), среду помех (например, благоприятная или конкурентная), положение пользовательского терминала (например, широта и долгота), тип пользовательского терминала (например, стационарный или мобильный), тип мобильного терминала (наземный, морской, воздушный или космический), радиочастотные параметры терминала (EIRP, G/T и т.д.), совместимость терминала с сетью. Далее приведен пример запроса пользователя: скорость передачи данных (10 Мбит/с FL, 2 Мбит/с RL), среда помех (конкурентная), положение терминала (33.13 N, 117.28 W), тип терминала (мобильный), тип мобильного терминала (воздушный), параметры терминала (55 дБВт, 14,2 дБ/K), совместимость с сетью (сеть А, сеть В).

На фиг. 6C показан диспетчер 610 HAN, объявляющий запрос 654 на услугу сетям 620a–620c связи. В определенных вариантах осуществления запрос 652 на услугу может включать в себя параметры, которые должны быть указаны в ответе на запрос на услугу и/или формате ответа на запрос на услугу. Диспетчер 610 HAN формулирует запрос 654 на услугу на основе запроса 652 пользователя.

В некоторых вариантах осуществления запрос 654 на услугу может быть отправлен в совместимые сети, указанные в запросе 652 пользователя. В примере, показанном на фиг. 6C, запрос 652 пользователя может указывать на то, что пользовательский терминал 630 несовместим с сетью C 620c, и, следовательно, диспетчер 610 HAN не отправляет запрос 654 на услугу в сеть C 620c.

В некоторых вариантах осуществления диспетчер 610 HAN не объявляет запрос 654 на услугу несовместимым сетям. Вместо этого после получения запроса 652 пользователя диспетчер 610 HAN сначала определяет, какая из доступных сетей связи совместима с запросом 654 на услугу, а затем объявляет запрос 654 на услугу только совместимым сетям. В примере на фиг. 6C диспетчер 610 HAN может определять, что сеть C 620c не совместима с запросом 654 на услугу, и, следовательно, не объявляет запрос 654 на услугу сети C 620c.

В некоторых вариантах осуществления диспетчер 610 HAN объявляет запрос 654 на услугу всем доступным сетям 620a–620c связи. В таких вариантах осуществления несовместимые сети связи либо не отвечают на запрос 654 на услугу, либо предоставляют ответ, который диспетчер 610 HAN определяет как не соответствующий критериям запроса 654 на услугу.

На фиг. 6D показан диспетчер 610 HAN, принимающий ответы на запрос 656а, 656b от совместимых сетей 620а, 620b связи. В качестве примера, формат ответа на запрос может включать в себя скорость передачи данных (например, FL, RL), среду помех (например, благоприятная или согласованная), вероятность доставки услуги (0–100%) и/или цену (долл. США/бит, долл. США/мин, долл. США/бит/с и т.д.). Ниже приведен пример ответа 656а на запрос от сети A 620а: скорость передачи данных (8 Мбит/с FL, 2 Мбит/с RL), среда помех (конкурентная), вероятность доставки услуги (95%) и цена (10 долл. США/Mбит). Далее приведен пример ответа 656b на запрос от сети B 620b: скорость передачи данных (12 Мбит/с FL, 4 Мбит/с RL), среда помех (конкурентная), вероятность доставки услуги (98%) и цена (50 долл. США/Мбит/с). В этом примере сеть С не является совместимой и, следовательно, не подходит для предоставления ответа на запрос.

На фиг. 6E показан диспетчер 610 HAN, отправляющий выбор 658 услуги на пользовательский терминал 630. Выбор 658 услуги может представлять собой сеть связи с наивысшим показателем на основе анализа ответов 656а, 656b на запрос. Выбор 658 услуги может представлять собой список выполнения сетей связи, упорядоченный по показателям на основе анализа ответов 656а, 656b на запрос. Анализ ответов на запрос может включать в себя присвоение показателя или ранговой величины ответам 656а, 656b на запрос. Процесс присвоения показателя или ранга может включать в себя переменное весовое значение параметров ответов 656a, 656b на запрос.

В некоторых вариантах осуществления критерии оценки могут включать в себя оценку характеристик помех (например, численное значение от 1 до 10), основанную на безопасном расстоянии (км) и перестройке частоты (МГц). Критерии оценки могут также включать в себя оценку характеристик форм сигнала (например, численное значение от 1 до 10), основанную на коэффициенте расширения (например, численное значение) и скорости скачкообразного изменения (например, временная задержка). Критерии оценки могут также включать показатель кибербезопасности (например, численное значение от 1 до 10), а также могут включать показатель для соответствия предыдущему ответу на запрос (например, численное значение от 1 до 10).

На фиг. 6F показан диспетчер 610 HAN, отправляющий назначение 659 услуги в победившую сеть 620а связи. Диспетчер 610 HAN может также отправлять назначение 659 услуги на пользовательский терминал 630. В некоторых вариантах осуществления назначение 659 услуги включает в себя учетные данные для обеспечения возможности подключения между пользовательским терминалом 630, сетью 620а связи и сетью назначения (не показана).

На фиг. 7 показана блок-схема иллюстративного способа 700 выбора победившей сети связи на основе запроса пользователя. Способ 700 может быть выполнен любым из диспетчеров HAN, описанных в настоящем документе со ссылкой на фиг. 1–6F. Для простоты описания способ 700 будет описан как выполняемый диспетчером HAN. Не следует понимать это как ограничение объема описания. Вместо этого любой этап или часть способа 700 может выполняться любым компонентом или комбинацией компонентов систем, описанных в настоящем документе.

В блоке 705 диспетчер HAN принимает запрос пользователя на услугу от пользовательского терминала. Это аналогично тому, что описано со ссылкой на фиг. 6B. В некоторых вариантах осуществления запрос пользователя может включать в себя сеть назначения, такую как сети назначения, описанные в настоящем документе со ссылкой на фиг. 2A–4. Запрос пользователя может быть отправлен в любое время, когда пользовательский терминал желает подключиться к сети связи и/или в любое время, когда изменяются требования производительности пользовательского терминала. В некоторых вариантах осуществления способ 700 запускается повторно при каждом приеме запроса пользователя от пользовательского терминала.

В блоке 710 диспетчер HAN объявляет запрос на услугу, сформулированный из запроса пользователя сетям связи в гибридной адаптивной сети. Это аналогично тому, что описано со ссылкой на фиг. 6C. Доступные сети связи могут изменяться динамически. В некоторых вариантах реализации способ 700 может возвращаться к блоку 710 в ответ на изменения доступности сети. В некоторых вариантах осуществления диспетчер HAN не отправляет запрос на услугу несовместимым сетям. В таких вариантах осуществления в запросе пользователя может быть идентифицирована несовместимая сеть связи, и/или диспетчер HAN может определять, какие сети связи несовместимы с запросом на услугу.

В блоке 715 диспетчер HAN получает ответы на запрос об услуге от совместимых сетей связи. Это аналогично тому, что описано со ссылкой на фиг. 6D. В некоторых вариантах осуществления ответы на запрос об услуге могут быть отправлены диспетчеру HAN без запроса от диспетчера HAN на получение ответов на запрос об услуге в ответ на изменения в соответствующей сети связи. Например, при изменении производительности или цены диспетчер HAN может запрашивать обновленные ответы на запрос об услуге или затронутая сеть связи может отправлять обновленные ответы на запрос об услуге без предварительного получения запроса от диспетчера HAN. В случае когда принят обновленный ответ на запрос об услуге, способ 700 может быть повторно инициирован, начиная с блока 715.

В блоке 720 диспетчер HAN выбирает победившую сеть связи на основании определенных показателей ответов на запрос об услуге. В некоторых вариантах осуществления диспетчер HAN создает список выполнения, содержащий упорядоченный список совместимой сети связи на основании определения показателей ответов на запрос об услуге. Оценка полученных ответов на запрос об услуге может включать в себя определение взвешенного показателя параметров, включенных в ответы на запрос об услуге. Это аналогично тому, что описано со ссылкой на фиг. 6E. Выбор услуги (например, победившая сеть связи и/или список выполнения) может быть отправлен на запрашивающий пользовательский терминал.

В некоторых вариантах осуществления диспетчер HAN повторяет способ 700, начиная с блока 720, при изменении производительности сети одной или более совместимых сетей связи. В некоторых вариантах реализации диспетчер HAN отслеживает состояние сетей связи для определения изменений производительности сети или других соответствующих параметров сети. Соответственно, в ответ на такие изменения диспетчер HAN пересчитывает показатели или ранги для каждой совместимой сети связи. Если происходит изменение в показателях, в победившей сети связи и/или в порядке списка выполнения, диспетчер HAN может отправить обновленный выбор услуги на затронутый или соответствующий пользовательский терминал.

В блоке 725 диспетчер HAN назначает услугу сети связи с победившим ответом на запрос об услуге. Это аналогично тому, что описано со ссылкой на фиг. 6F. Диспетчер HAN может быть выполнен с возможностью уведомления пользовательского терминала о победившей сети, а также уведомления победившей сети. Сетевое соединение может быть установлено с помощью агента трансляции, как описано в настоящем документе, что позволяет пользователям использовать один и тот же интерфейс для подключения и обмена данными с каждой совместимой сетью связи.

Способ 700 представляет собой процесс запроса-ответа, который может быть использован для установления начального соединения с сетью связи и который также может повторяться на основании изменения условий или критериев, как описано в настоящем документе. Например, способ 700 можно повторять, начиная с любого подходящего этапа способа, когда происходит какое-либо инициирующее событие или условие. Примеры инициирующих событий включают в себя, без ограничений, изменения состояния сетей связи, изменения состояния пользовательского терминала, изменения состояния угроз для сетей связи (например, естественные угрозы, такие как погодные условия, неестественные угрозы, такие как отказ оборудования, умышленные угрозы, такие как атаки типа «отказ в обслуживании» и т.д.). В некоторых вариантах осуществления пользовательский терминал выполнен с возможностью обновления диспетчера HAN благодаря пропускной способности линии связи сети связи, к которой он подключен. Если пропускная способность линии связи изменяется, может быть инициировано обновление выбора услуги (например, способ 700 запускается повторно на подходящем этапе способа). Это может быть необходимо в случаях, когда, например, существует соглашение об уровне обслуживания (SLA) с пользователем, и предпочтительно поддерживать по меньшей мере минимальный уровень обслуживания для выполнения SLA, что может быть достигнуто при переключении сетей связи.

Другим инициирующим событием может быть истечение срока действия ответа на запрос об услуге. В некоторых вариантах осуществления ответ на запрос об услуге может иметь срок действия. Пока ответ на запрос об услуге все еще действителен, пользовательский терминал может использовать сеть связи. Длительность ответа на запрос об услуге может составлять, например, без ограничений, часы, дни, недели, месяцы и т.д. По истечении срока действия ответа на запрос об услуге способ 700 может быть повторен, начиная с подходящего этапа, такого как блок 710 для запроса новых ответов на запрос об услуге или блок 720 для определения нового показателя для ответов на запрос об услуге, которые все еще действительны.

Другие инициирующие события могут включать в себя пользовательский терминал, запрашивающий повторные ответы на запрос об услуге, диспетчер HAN определяющий, что победившая сеть связи больше не соответствует запросу пользователя, диспетчер HAN определяющий, что характеристики сети изменились, или т.п.

На фиг. 8 показана блок-схема иллюстративного способа 800 обновления ранжирования сетей связи в режиме реального времени. Способ 800 может быть выполнен любым из диспетчеров HAN, описанных в настоящем документе со ссылкой на фиг. 1–6F. Для простоты описания способ 800 будет описан как выполняемый диспетчером HAN. Не следует понимать это как ограничение объема описания. Вместо этого любой этап или часть способа 800 может выполняться любым компонентом или комбинацией компонентов систем, описанных в настоящем документе.

В блоке 805 диспетчер HAN определяет показатели совместимых сетей связи. Показатели или ранги могут быть определены на основе критериев пользователя, требований пользователя, ответов на запрос на услугу, производительности сети или т.п., как описано в настоящем документе.

В блоке 810 диспетчер HAN передает показатели на соответствующие пользовательские терминалы. Соответствующие пользовательские терминалы могут включать в себя пользовательские терминалы, совместимые с сетями связи, параметры или ранги которых изменились. Это может позволить пользовательскому терминалу изменять сети связи, в которых существует предпочтительная сеть связи. Диспетчер HAN передает или отправляет обновленные показатели или ранги на пользовательский терминал без обязательного запроса на обновленную информацию от пользовательского терминала. Это является преимуществом, поскольку позволяет пользовательскому терминалу подключаться к сети связи более высокого уровня без предварительного запроса на обновление оценки или ранжирования сетей связи.

В блоке 815 диспетчер HAN получает информацию, относящуюся к производительности сетей связи. Эта информация включает в себя параметры, непосредственно связанные с производительностью сети, предоставляемые самими сетями связи (например, информация, включенная в ответы на запрос об услуге). Эта информация также включает в себя данные, связанные с внешними факторами, которые могут влиять на производительность сети, такие как погодные условия, данные, связанные с угрозами для сети и т.п. Информация, которая может быть принята диспетчером HAN в этом блоке, может адаптироваться с течением времени и может включать в себя любой подходящий фактор, влияющий на производительность сети.

В блоке 820 диспетчер HAN определяет, возникают ли инициирующие критерии, и в ответ на определение того, что инициирующие критерии имеют место, возвращает к блоку 805 для обновления анализа сетей связи. Инициирующие критерии включают в себя любой из критериев, описанных в настоящем документе, включая, например, без ограничений, изменения в производительности сети, изменения в требованиях пользователя, внешние угрозы для сети, возможности более высокого уровня, которые становятся доступными, и т.п.

Способ 800 можно использовать в качестве прогнозирующей модели. Например, способ 800 можно использовать для прогнозирования перегрузки сети и для проверки того, перегружены ли другие сети. В ответ диспетчер HAN может перемещать пользовательский терминал до того, как пользователь ощутит отрицательное воздействие.

Кроме того, способ 800 позволяет постоянно обновлять показатели или ранг сетей связи. Эти обновления могут быть инициированы в режиме реального времени. В результате этого диспетчер HAN может постоянно или последовательно посылать рекомендации на пользовательские терминалы. Способ 800 позволяет диспетчеру HAN получать информацию о возможных угрозах и реагировать на них. Угрозы могут возникать в ответ на анализ, например, информации о погодных условиях, перегрузке сети, данных о потенциальных атаках на сети и т.п. Способ 800 позволяет диспетчеру HAN анализировать производительность сети в целом, включая внешние факторы, которые не могут учитываться другими аналогичными системами. Хотя способ 800 может быть инициирован обновленным запросом от пользовательского терминала, не требуется или может быть ненужным благодаря по меньшей мере частичному последовательному обновлению показателей и рангов сетей связи диспетчером HAN.

Терминология и дополнительные варианты осуществления

В настоящем документе описаны системы, устройства и способы управления подключениями к транспортным сетям или сетям связи на основе процесса запроса-ответа и процесса оценки. В настоящем документе термины «транспортные сети», «сети связи» и «компонентные сети» используются взаимозаменяемо. Эти термины включают в себя, без ограничений, сети связи, которые обеспечивают сетевое подключение между пользовательским терминалом и сетью назначения, как описано в настоящем документе. Эти сети могут включать в себя спутниковые сети, наземные сети, наземные беспроводные сети или любую их комбинацию.

В настоящем описании описаны различные признаки, ни один из которых не несет исключительной ответственности за описанные в настоящем документе преимущества. Следует понимать, что различные признаки, описанные в настоящем документе, можно комбинировать, модифицировать или исключать, что очевидно среднему специалисту в данной области. Среднему специалисту в данной области очевидны другие комбинации и подкомбинации, отличные от конкретно описанных в настоящем документе, и предполагается, что они являются частью настоящего описания. Различные способы описаны в настоящем документе в связи с различными этапами и/или фазами блок-схем. Следует понимать, что во многих случаях определенные этапы и/или фазы могут быть объединены таким образом, что множество этапов и/или фаз, показанных на блок-схемах, могут выполняться как один этап и/или фаза. Кроме того, определенные этапы и/или фазы можно разделить на дополнительные подкомпоненты для выполнения по отдельности. В некоторых случаях порядок этапов и/или фаз может быть изменен, а определенные этапы и/или фазы могут быть опущены полностью. Кроме того, следует понимать, что способы, описанные в настоящем документе, являются открытыми, так что также можно выполнять дополнительные стадии и/или фазы по сравнению с показанными и описанными в настоящем документе.

Некоторые аспекты систем и способов, описанных в настоящем документе, могут быть преимущественно реализованы с использованием, например, компьютерного программного обеспечения, аппаратного обеспечения, микропрограммного обеспечения или любой комбинации компьютерного программного обеспечения, аппаратного обеспечения и микропрограммного обеспечения. Компьютерное программное обеспечение может содержать исполняемый компьютером код, который хранится на машиночитаемом носителе (например, энергонезависимом машиночитаемом носителе), который при исполнении выполняет функции, описанные в настоящем документе. В некоторых вариантах осуществления исполняемый компьютером код выполняется одним или более компьютерными процессорами общего назначения. В свете настоящего описания специалисту в данной области будет понятно, что любой признак или функция, которые могут быть реализованы с помощью программного обеспечения для выполнения на компьютере общего назначения, также могут быть реализованы с использованием другой комбинации аппаратного обеспечения, программного обеспечения или микропрограммного обеспечения. Например, такой модуль может быть полностью реализован аппаратными средствами с использованием комбинации интегральных схем. Альтернативно или дополнительно такой признак или функция могут быть полностью или частично реализованы с использованием специализированных компьютеров, выполненных с возможностью выполнения конкретных функций, описанных в настоящем документе, а не компьютеров общего назначения.

Множество распределенных вычислительных устройств могут быть заменены на любое одно вычислительное устройство, описанное в настоящем документе. В таких распределенных вариантах осуществления функции одного вычислительного устройства распределены (например, по сети) таким образом, чтобы на каждом из распределенных вычислительных устройств выполнялись некоторые функции.

Некоторые варианты осуществления могут быть описаны со ссылкой на уравнения, алгоритмы и/или иллюстрации блок-схем. Эти способы могут быть реализованы с использованием команд компьютерной программы, выполняемых на одном или более компьютерах. Эти способы также могут быть реализованы в виде компьютерных программных продуктов по отдельности или в виде компонента устройства или системы. В этом отношении каждое уравнение, алгоритм, блок или этап блок-схемы и их комбинации могут быть реализованы с помощью аппаратного обеспечения, микропрограммного обеспечения и/или программного обеспечения, включая одну или более команд компьютерной программы, встроенных в логику машиночитаемого программного кода. Следует понимать, что любые такие команды компьютерной программы могут быть загружены на один или более компьютеров, включая, без ограничений, компьютер общего назначения, или компьютер специального назначения, или другое программируемое процессорное устройство для создания машины, таким образом, что команды компьютерной программы, которые выполняются на компьютере(-ах) или другом(-их) программируемом(-ых) процессорном(-ых) устройстве(-ах), реализуют функции, указанные в уравнениях, алгоритмах и/или блок-схемах. Следует также понимать, что каждое уравнение, алгоритм и/или блок на блок-схеме и их комбинации могут быть реализованы с помощью специальных аппаратных компьютерных систем, которые выполняют указанные функции или этапы, или комбинаций специальных аппаратных средств и средств логики машиночитаемых программных кодов.

Кроме того, команды компьютерной программы, такие как встроенные в логику машиночитаемого программного кода, также могут храниться в машиночитаемом запоминающем устройстве (например, энергонезависимом машиночитаемом носителе), которое может давать указание одному или более компьютерам или другим программируемым процессорным устройствам выполнять определенную функцию таким образом, что команды, хранящиеся в машиночитаемом запоминающем устройстве, реализуют функцию(-и), указанную(-ые) в блоке(-ах) блок-схем(ы). Команды компьютерной программы также могут быть загружены на один или более компьютеров или других программируемых вычислительных устройств, чтобы вызвать выполнение ряда операционных этапов на одном или более компьютерах или других программируемых вычислительные устройства для создания реализованного на компьютере процесса таким образом, что команды, которые выполняются на компьютере или другом программируемом процессорном устройстве, обеспечивают стадии реализации функций, указанных в уравнении(-ях), алгоритме(-ах) и/или блоке(-ах) блок-схем(ы).

Некоторые или все способы и задачи, описанные в настоящем документе, могут выполняться и полностью автоматизироваться компьютерной системой. Компьютерная система может в некоторых случаях включать в себя множество отдельных компьютеров или вычислительных устройств (например, физических серверов, рабочих станций, массивов для хранения данных и т.д.), которые осуществляют обмен данными и взаимодействуют по сети для выполнения описанных функций. Каждое такое вычислительное устройство, как правило, включает в себя процессор (или множество процессоров), выполняющих программные команды или модули, хранящиеся в памяти или другом энергонезависимом машиночитаемом носителе или устройстве. Различные функции, описанные в настоящем документе, могут быть встроены в такие программные команды, хотя некоторые или все из описанных функций могут быть альтернативно реализованы в специализированной схеме прикладной ориентации (например, ASIC или FPGA) компьютерной системы. Если компьютерная система включает в себя множество вычислительных устройств, эти устройства могут, но не обязательно должны, быть совмещенными. Результаты описанных способов и задач можно постоянно хранить путем преобразования физических устройств хранения, таких как твердотельные микросхемы памяти и/или магнитные диски, в другое состояние.

Если контекст явно не требует иного, во всем описании и формуле изобретения слова «содержать»,«содержащий» и т.п. следует толковать как включающее значение, в отличие от исключающего или исчерпывающего значения; иными словами, в значении «включая, без ограничений». Слово «соединенный» при использовании в настоящем документе по существу означает два или более элементов, которые могут быть либо непосредственно соединены, либо соединены посредством одного или более промежуточных элементов. Кроме того, слова «в настоящем документе»,«выше»,«ниже» и слова с аналогичным смыслом при использовании в настоящей заявке относятся к настоящей заявке в целом, а не к каким-либо конкретным частям настоящей заявки. Если это допустимо контекстом, слова в приведенном выше подробном описании, используемые в единственном или множественном числе, могут также включать в себя множественное или единственное число соответственно. Слово «или» в отношении списка из двух или более элементов охватывает все следующие интерпретации этого слова: любой из элементов списка, все элементы в списке и любая комбинация элементов в списке. Слово «иллюстративный» в настоящем документе используется исключительно для обозначения «служащего примером, образцом или иллюстрацией». Любой вариант осуществления, описанный в настоящем документе как «иллюстративный», необязательно следует понимать как предпочтительный или преимущественный по сравнению с другими вариантами осуществления.

Предполагается, что описание не ограничено вариантами осуществления, показанными в настоящем документе. Различные модификации реализации, описанные в настоящем описании, вероятно, будут очевидны специалистам в данной области техники, и общие принципы, определенные в настоящем документе, можно применять к другим вариантам реализации без отступления от сущности или объема настоящего описания. Представленные в настоящем документе идеи изобретения могут применяться к другим способам и системам и не ограничиваются описанными выше способами и системами, а элементы и действия различных вариантов осуществления, описанных выше, можно комбинировать для обеспечения дополнительных вариантов осуществления. Соответственно, новые способы и системы, описанные в настоящем документе, могут быть реализованы в различных других формах; более того, могут использоваться различные пропуски, замены и изменения в форме способов и систем, описанных в настоящем документе, без отступления от сущности описания. Предполагается, что прилагаемая формула изобретения и ее эквиваленты охватывают такие формы или модификации, которые входят в объем и сущность изобретения.

Изобретение относится к средствам управления гибридной адаптивной сетью. Технический результат – повышение надежности передачи данных в сети. Принимают запрос пользователя от пользовательского терминала. Осуществляют объявление запроса на услугу множеству сетей связи, причем запрос на услугу основан на полученном запросе пользователя. Принимают ответы на запрос об услуге от множества сетей связи в ответ на объявленный запрос на услугу. Определяют показатель для отдельных совместимых сетей связи, причем показатель по меньшей мере частично основан на параметрах, включенных в принятый ответ на запрос. Отправляют выбор услуги на пользовательский терминал, причем выбор услуги включает в себя упорядоченный список по крайней мере части совместимых сетей связи, порядок упорядоченного списка основан на показателях, определенных для отдельных совместимых сетей связи. 4 н. и 15 з.п. ф-лы, 14 ил.

1. Диспетчер гибридной адаптивной сети (HAN), выполненный с возможностью управления сетевыми подключениями между пользовательскими терминалами и сетями связи, включающий:

сетевой интерфейс, выполненный с возможностью приема данных по сети от пользовательских терминалов и сетей связи;

хранилище данных, включающее исполняемые компьютером команды; и

один или более процессоров, выполненных с возможностью выполнения исполняемых компьютером команд, хранящихся в хранилище данных, причем исполняемые компьютером команды выполнены с возможностью инициирования работы диспетчера HAN для:

приема запроса пользователя от пользовательского терминала, причем запрос пользователя включает в себя критерии соединения;

определение набора совместимых сетей связи из множества сетей связи, причем набор совместимых сетей связи включает в себя сети связи, совместимые с критериями соединения запроса пользователя;

отправки в набор совместимых сетей связи запроса на услугу на основании запроса пользователя;

получения в ответ на запрос на услугу ответа от отдельных совместимых сетей связи из набора совместимых сетей связи;

определения показателя для отдельных совместимых сетей связи, причем показатель по меньшей мере частично основан на параметрах, включенных в принятый ответ на запрос; и

отправки выбора услуги на пользовательский терминал, причем выбор услуги включает в себя упорядоченный список, по крайней мере, части совместимых сетей связи, порядок упорядоченного списка основан на показателях, определенных для отдельных совместимых сетей связи.

2. Диспетчер HAN по п. 1, в котором сетевой интерфейс дополнительно включает в себя сетевой интерфейс открытого стандарта, выполненный с возможностью отправки команд управления в сети связи.

3. Диспетчер HAN по п. 1 или 2, в котором сетевой интерфейс дополнительно включает в себя сетевой интерфейс открытого стандарта, выполненный с возможностью приема информации о состоянии сети от сетей связи.

4. Диспетчер HAN по любому из пп. 1–3, в котором сети связи включают в себя две или более сетей связи, работающих в разных диапазонах частот.

5. Диспетчер HAN по любому из пп. 1–4, в котором сети связи включают в себя две или более сетей связи, работающих с использованием разных сетевых протоколов.

6. Диспетчер HAN по любому из пп. 1–5, в котором сети связи включают в себя две или более сетей связи, работающих с использованием различных форм сигналов.

7. Диспетчер HAN по любому из пп. 1–6, в котором запрос пользователя включает в себя минимальную скорость передачи данных.

8. Диспетчер HAN по любому из пп. 1–7, в котором показатель по меньшей мере частично зависит от соответствия предыдущему ответу на запрос.

9. Диспетчер HAN по любому из пп. 1–8, в котором каждый ответ на запрос включает в себя вероятность доставки услуг.

10. Гибридная адаптивная сеть, включающая диспетчер HAN по любому из пп. 1–9 и одну или более сетей связи.

11. Гибридная адаптивная сеть, включающая диспетчер HAN по любому из пп. 1–9 и один или более пользовательских терминалов.

12. Способ управления гибридной адаптивной сетью, включающий:

прием запроса пользователя от пользовательского терминала;

объявление запроса на услугу множеству сетей связи, причем запрос на услугу основан на полученном запросе пользователя;

прием ответов на запрос об услуге от множества сетей связи в ответ на объявленный запрос на услугу;

определение показателя для отдельных совместимых сетей связи, причем показатель по меньшей мере частично основан на параметрах, включенных в принятый ответ на запрос; и

отправку выбора услуги на пользовательский терминал, причем выбор услуги включает в себя упорядоченный список, по крайней мере, части совместимых сетей связи, порядок упорядоченного списка основан на показателях, определенных для отдельных совместимых сетей связи.

13. Способ по п. 12, дополнительно включающий прием информации о производительности сети от победившей сети связи.

14. Способ по п. 12 или 13, дополнительно включающий определение обновленной победившей сети связи в ответ на информацию о производительности сети, указывающую на ухудшение производительности победившей сети связи.

15. Способ по любому из пп. 12–14, в котором назначение услуги включает в себя предоставление учетных данных для обеспечения возможности подключения между пользовательским терминалом, победившей сетью связи и сетью назначения.

16. Способ по любому из пп. 12–15, в котором запрос на услугу включает в себя сеть назначения.

17. Способ по любому из пп.12-16, в котором показатель зависит, по меньшей мере, частично от сетевых возможностей и внутрисетевых методов для ответа на атаки и уменьшения воздействия атак.

18. Способ по любому из пп.12-17, в котором показатель зависит, по меньшей мере, частично от оценки характеристики помех сети связи.

19. Способ по любому из пп.12-18, в котором показатель зависит, по меньшей мере, частично зависит от соответствия предыдущему ответу на запрос сети связи.