DE19505905B4 - Verfahren und Vorrichtung zur adaptiven Weiterleitung in einem Kommunikationssystem - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur adaptiven Weiterleitung in einem Kommunikationssystem Download PDF

Info

Publication number
DE19505905B4
DE19505905B4 DE19505905A DE19505905A DE19505905B4 DE 19505905 B4 DE19505905 B4 DE 19505905B4 DE 19505905 A DE19505905 A DE 19505905A DE 19505905 A DE19505905 A DE 19505905A DE 19505905 B4 DE19505905 B4 DE 19505905B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
node
nodes
radio field
paths
path
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE19505905A
Other languages
English (en)
Other versions
DE19505905A1 (de
Inventor
Moe Chandler Rahnema
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Cdc Propriete Intellectuelle Fr
Original Assignee
Motorola Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Motorola Inc filed Critical Motorola Inc
Publication of DE19505905A1 publication Critical patent/DE19505905A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE19505905B4 publication Critical patent/DE19505905B4/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L45/00—Routing or path finding of packets in data switching networks
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/14—Relay systems
    • H04B7/15—Active relay systems
    • H04B7/185—Space-based or airborne stations; Stations for satellite systems
    • H04B7/1853—Satellite systems for providing telephony service to a mobile station, i.e. mobile satellite service
    • H04B7/18558—Arrangements for managing communications, i.e. for setting up, maintaining or releasing a call between stations
    • H04B7/1856—Arrangements for managing communications, i.e. for setting up, maintaining or releasing a call between stations for call routing
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L45/00—Routing or path finding of packets in data switching networks
    • H04L45/12—Shortest path evaluation
    • H04L45/122—Shortest path evaluation by minimising distances, e.g. by selecting a route with minimum of number of hops
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L45/00—Routing or path finding of packets in data switching networks
    • H04L45/22—Alternate routing
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04Q—SELECTING
    • H04Q11/00—Selecting arrangements for multiplex systems
    • H04Q11/04—Selecting arrangements for multiplex systems for time-division multiplexing
    • H04Q11/0428—Integrated services digital network, i.e. systems for transmission of different types of digitised signals, e.g. speech, data, telecentral, television signals
    • H04Q11/0478—Provisions for broadband connections
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/54—Store-and-forward switching systems 
    • H04L12/56—Packet switching systems
    • H04L12/5601—Transfer mode dependent, e.g. ATM
    • H04L2012/5603—Access techniques
    • H04L2012/5604—Medium of transmission, e.g. fibre, cable, radio
    • H04L2012/5608—Satellite
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/54—Store-and-forward switching systems 
    • H04L12/56—Packet switching systems
    • H04L12/5601—Transfer mode dependent, e.g. ATM
    • H04L2012/5619—Network Node Interface, e.g. tandem connections, transit switching
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W40/00—Communication routing or communication path finding
    • H04W40/24—Connectivity information management, e.g. connectivity discovery or connectivity update
    • H04W40/248—Connectivity information update
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W40/00—Communication routing or communication path finding
    • H04W40/34—Modification of an existing route

Abstract

Verfahren für ein Kommunikationssystem (10) mit einer Vielzahl von Knoten (12), die miteinander über Verbindungen (21, 23) kommunizieren, wobei jede der Verbindungen eine Verbindungsnutzungswahrscheinlichkeit LUP hat, die proportional einer Anzahl von Zeitpunkten ist, bei denen eine Verbindung Teil eines Weges innerhalb der Vielzahl von Knoten (12) ist, und das Verfahren zum Weiterleiten von Datenpaketen (70) über die Vielzahl der Knoten (12) dient und folgende Schritte umfaßt:
(a) Auffinden (104) von alternativen Wegen mit minimaler Funkfeldanzahl zwischen einem Quellenknoten und einem Zielknoten der Vielzahl von Knoten (12), wobei jeder dieser alternativen Wege mit minimalem Funkfeld durch den Weg zwischen dem Quellenknoten und dem Zielknoten mit einer minimalen Anzahl einer Sequenz von Verbindungen gekennzeichnet ist, über die ein Datenpaket gesendet werden kann;
(b) Zeitweiliges Erneuern (106) der LUP für jede Verbindung, die in jedem der alternativen Wege mit minimalem Funkfeld mitwirkt, wobei der Schritt des zeitweiligen Erneuerns (106) durch...

Description

  • Die Erfindung betrifft Kommunikationssysteme und insbesondere Systeme bei denen Datenpakete zwischen Knoten in einem Kommunikationssystem weitergeleitet werden.
  • Herkömmlich zellulare Kommunikationssysteme verwenden ein Verfahren zum Weiterleiten von Kommunikationsinformation zwischen Knoten des Systems. Kommunikationsnetzwerke, wie die, die zum Überliefern von Telekommunikationen, zum Verbinden von Computern und dergleichen verwendet werden, können eine Anzahl von Knoten enthalten. Die Netzwerke können elektronische Kommunikationen zwischen zwei Punkten übermitteln, indem sie die Kommunikationen von Knoten zu Knoten innerhalb des Netzwerks weiterleiten. Wenn die Anzahl der Knoten in dem Netzwerk zunimmt und somit die Anzahl der Kommunikationspfade zunimmt, die für jeden Netzwerkknoten verfügbar sind, so steigt die Anzahl der möglichen verfügbaren Pfade für jede einzelne Kommunikation in gleicher Weise. Somit besteht ein Problem darin, einen geeigneten Pfad durch das Netzwerk auszuwählen. Typischerweise wird versucht, den kürzestmöglichen Pfad zu finden, um Verzögerungen zu minimieren und um so wenig wie möglich Netzwerkressourcen einzusetzen sowie darüber hinaus die Zuverlässigkeit der Kommunikation zu erhöhen. Das Netzwerk muß diese Randbedingungen mit den Anforderungen, dass keine Engpässe im Nachrichtenverkehr auftreten, und dass eine Kommunikation ihr Ziel mit der größtmöglichen Wahrscheinlichkeit erreicht, in Übereinstimmung bringen.
  • Aus der US 5 233 604 A sind ein Verfahren und eine Vorrichtung in einem Kommunikationssystem zum Übertragen von Datenpaketen bekannt, mit denen ein Übertragungsweg bestimmbar ist durch Identifizieren von Verbindungen zwischen einer Quelle und einem Ziel innerhalb des Kommunikationssystem. Erste-Wahl-Verbindungen werden als Teile des optimalen Weges akzeptiert, wenn die sich ergebende Belastung auf der Verbindung geringer als ein bestimmter erster Schwellwert ist. Zweite-Wahl-Verbindungen werden nur dann akzeptiert, wenn die sich auf der Verbindung ergebende Belastung geringer als ein bestimmter zweiter Schwellwert ist, wobei der zweite Schwellwert kleiner als der erste Schwellwert ist.
  • Alle Verbindungen müssen eine Übertragungsverzögerung haben, die geringer als ein bestimmter Schwellwert ist. Jede Anforderung nach einem Weg umfaßt den Quellknoten, den Zielknoten, die erforderliche Belastung, die maximale Übertragungsverzögerung und, falls gewünscht, die Qualtität von Dienstparametern, die alle Verbindungen als Teile des Weges erfüllen müssen.
  • Bei einem globalen Kommunikationssystem, bei dem die Knoten weltallgestützt sind und sich zueinander bewegen, werden Mechanismen benötigt, die eine einfache Verarbeitung und eine einfache Entscheidungsfindung ermöglichen. Weiterhin ist auch ein minimaler Austausch von Weiterleitungsinformation in dem Netzwerk erwünscht, um die Knotenkomplexität zu minimieren und das Weiterleitungs-Management für eine erhöhte Zuverlässigkeit und verringerte Kosten zu vereinfachen. Wenn die Knoten des Kommunikationssystems Satelliten darstellen, und die Möglichkeit von Satellitenknoten- und Verbindungs-Fehlern besteht, ist adaptives Weiterleiten erwünscht, um die Verkehrslast über sich bewegende Satellitenknoten und sich ändernde Verbindungskapazität auszugleichen. Adaptives Wieterleiten ist auch deshalb erwünscht, um sich zeitlich ändernde Verkehrsbelastungen und Gesprächsanfangsmuster auszugleichen.
  • Herkömmliche Techniken für adaptives Weiterleiten erfordern den Austausch von Weiterleitungs-update-Information über Netzwerkknotenpunkten. Sie benötigen darüber hinaus eine Verarbeitung innerhalb des Knotens. Diese Techniken können Synchronisationsprobleme bei satellitengestützten Netzwerken, aufgrund der längeren Verzögerungszeiten, aufwerten. Zusätzlich nehmen diese Techniken wertvolle Funkbandbreiteressourcen in Anspruch. Herkömmliche Techniken benötigen auch das Vorliegen und das Verwalten von Weiterleitungstabellen innerhalb der Knoten, was zu Platzbeanspruchung und zu Erhöhung der Fehlermöglichkeiten führt.
  • Alternative Einrichtungen zum Implementieren von adaptivem Weiterleiten bestehen in zentralisierten Versionen, bei denen erneute Wege an zentralisierten Plätzen berechnet werden und die Information dann entweder zu jedem Knoten in Form einer Tabelle übertragen wird, oder in anderer Weise zu jedem gesprächsverarbeitenden Punkt verteilt wird, und zur Auswahl des optimalen Weges zum Zeitpunkt der Einrichtung eines Gesprächs verwendet wird. Diese Art von adaptiver Weiterleitung wird als Quellen-Weiterleitung (source routing) be zeichnet und wurde in einigen existierenden Paket-Netzwerken, wie etwa dem Tymnet, implementiert. Bei erdgestützten Kommunikationswerken wie dem Tymnet, werden alle Gespräche normalerweise durch einen einzigen zentralen Überwacher (supervisor) verarbeitet, welcher die update-Weiterteitungsinformation für jedes mögliche Quellen-Ziel-Paar des Netzwerkes berechnet und speichert. Da diese einzelne Ressource Wege (Pfade) für jedes Gespräch auswählt und sogenannte „virtual-circuit"-Identifizierer jedem Gespräch zuteilt, ist die Einmaligkeit einer derartigen Weg-Identifikation für alle Gespräche in dem Netzwerk beibehalten und es tritt keine Konfusion auf, wenn mehrere Gespräche einen gemeinsamen dazwischenliegenden Knoten auf ihrem Weg durch das Netzwerk passieren.
  • Diese Situation ist völlig anders bei globalen satellitengestützten Kommunikationsnetzwerken, wo bis zu 20 Überleiteinrichtungen (gateway) sich die Gesprächsverarbeitungslast teilen. Jedes Gespräch kann zu einer unterschiedlichen Überleiteinrichtung weitergeleitet werden und von dieser verarbeitet werden. Jede Überleitungseinrichtung muß mit den virtuellen Schaltkreisidentifizierungen, die von anderen Überleiteinrichtungen den Gesprächen zugeteilt wurden, in Echtzeit mithalten, so dass der gleiche virtuelle Schaltkreis nicht von einer anderen Überleiteinrichtung beim Identifizieren eines Weges für ein neues Gespräch, welches durch diese Überleiteinnchtung verarbeitet wird, wiederverwendet wird. Die Komplexität und Ineffizienz, die mit dem Echtzeitaustausch von Wegidentifikationsinformationen unter mehreren entfernt voneinanderliegenden Überleiteinrichtungen in einem globalen Kommunikationsnetzwerk auftritt, ist unerwünscht.
  • Es besteht somit ein Bedürfnis nach einem Verfahren und einer Vorrichtung zum Weiterleiten von Datenpaketen über Knoten in einem Kommunikationssystem, bei dem die Knoten sich in bezug zueinander bewegen, und bei dem die Verbindungen zwischen den Knoten sich als Funktion der Position des Knotens ändern. Außerdem wird ein hochverteiltes Weiterleitungsverfahren benötigt, das in jedem Knoten autonom implementiert ist. Weiter besteht ein Bedürfnis nach einem Weiterleitungsverfahren, welches Einheitlichkeit hinsichtlich der Verwendung von Netzwerkverbindungen ermöglicht, während die Anzahl von Funkfeldern (hop) für jeden Pfad für die Weiterleitung begrenzt ist. Weiter wird ein Weiterleitungsverfahren benötigt, welches Einheitlichkeit bei der Verwendung von Netzwerkverbindungen erreicht, während es Verbindungsblockierungen vermeidet. Auch wird ein Weiterleitungsverfahren benötigt, welches Blockierungen vermeidet, statt auf sie zu reagieren. Auch be steht ein Bedürfnis nach einem Verfahren, das gegenüber Verbindungsfehlern sicher ist, und welches Datenpakete um Verbindungsfehler herumleitet.
    •
  • Aufgabe der Erfindung ist es, Verfahren sowie ein Kommunikationssystem zum Weiterleiten von Datenpaketen über eine Vielzahl von Knoten anzugeben, mit denen Wege mit minimalem Funkfeld zwischen einem Quellenknoten und einem Zielknoten der Vielzahl von Knoten auffindbar ist, die jeweils eine minimale Anzahl von Verbindungen haben.
  • Diese Aufgabe wird durch die in den Patentansprüchen 1 und 9 angegebenen Verfahren sowie das im Patentanspruch 5 angegebene Kommunikationssystem gelöst.
  • Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Entsprechend ist es ein Vorteil der Erfindung, dass ein Netzwerk angegeben wird, welches Kommunikationssignale in verteilter Weise weiterleitet.
  • Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die Netzwerkressourcen, die für die Weiterleitung von Kommunikationssignalen bestimmt sind, minimiert werden.
  • Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die Weiterleitung von Datenpaketen auf verschiedene Kommunikationsverbindungen aufgeteilt wird.
  • Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht in der Minimierung der Verzögerung beim Wieterleiten von Kommunikationssignalen zwischen Netzwerkeingangs- und Netzwerkausgangspunkten.
  • Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass Kommunikationsnachrichtenblockierungen ausgeglichen werden.
  • Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass Knoten- und Verbindungsfehler ausgeglichen werden.
  • Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass Weiterleitungstabellen in Kommunikationsknoten erneuert werden können, um Netzwerkfehler und sich verändernde Verkehrsanforderungsmuster zu reflektieren.
  • Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass Verzögerungen (ditter) für Sprachpakete eliminiert werden und dass eine Maßnahme zum Verhindern von Blockierungen durch Lastaufteilung zur Verfügung gestellt wird.
  • Die obigen Vorteile der Erfindung werden durch ein Kommunikationssystem erreicht, welches eine Vielzahl von Knoten aufweist, die über Verbindungen miteinander kommunizieren. Die Erfindung stellt ein Verfahren zum Weiterleiten von Datenpaketen über der Vielzahl von Knoten dar und sieht folgende Schritte von Auffinden eines Weges mit minimaler Funkfeldanzahl (minimum hop routes) zwischen einem Quellenknoten und einem Zielknoten. Jeder der minimalen Funkfeldwege umfaßt eine Sequenz von Verbindungen über die ein Datenpaket gesendet werden kann. Das Verfahren schließt das Berechnen einer Verbindungsnutzungswahrscheinlichkeit (link usage probability) (LUP) für jede Verbindung mit ein, die in den minimalen Funkfeldwegen enthalten ist. Das Verfahren weist weiterhin das Auswählen eines Erste-Wahl-Weges mit minimalem Funkfeld aus den Wegen mit minimalem Funkfeld basierend auf den LUPs, die mit jeder Verbindung der Wege mit minimalem Funkfeld assoziiert sind und das Weiterleiten des Datenpaketes von den Quellenknoten zu dem Zielknoten über diese Erste-Wahl-Weg auf.
  • Das Verfahren weist weiterhin das Berechnen einer Netzwerk-Weiterleitungs-Entropy (network routin entropy) (NRE), unter Verwendung der LUPs, auf und weist weiter den Schritt des Auswählens des Erste-Wahl-Weges, basierend auf dem NRE, auf.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das Verfahren die Schritte des Bestimmens einer Verbindung mit maximalem Wert in bezug auf die LUPs für jeden Weg mit minimalem Funkfeld auf und das Auswählen des Erste-Wahl-Weges, welcher die Verbindung mit dem geringsten Wert von den maximalen Werten enthält.
  • Die Erfindung stellt auch ein Kommunikationssystem zur Verfügung, das Datenpakte über Wege mit minimalem Funkfeld weiterleitet, was zu einer verteilten Nutzung der Kommunikationsverbindungen führt. Die Wege mit minimalem Funkfeld enthalten eine Liste von Kommunikationsverbindungen, über die ein Datenpaket zwischen einem Quellenknoten und einem Zielknoten gesendet werden kann. Das System umfaßt eine Vielzahl von Knoten, die sich in bezug aufeinander bewegen, wobei die Knoten mit den Kommunikationsverbindungen gekoppelt sind. Das System enthält auch Vielkanal-Sende/Empfangseinrichtungen, die mit jedem Knoten assoziiert sind und zum Senden von Datenpakten über die Kommunikationsverbindungen, unter Verwendung der Wege mit minimalem Funkfeld, dienen. Das System umfaßt auch einen Prozessor, der mit jedem der Vielkanal-Sende/Empfangseinrichtungen gekoppelt ist. Das Sysetm weist auch eine Steuereinrichtung auf, die mit den Knoten gekoppelt ist, um zu bestimmen, welche Kommunikationsverbindungen während der vorgegebenen Zeitperioden verfügbar sind und zum Auffinden der Wege mit minimalem Funkfeld zwischen den Knoten, zum Berechnen der Verbindungsverwendungswahrscheinlichkeit (LUP) für jede Kommunikationsverbindung bei den Wegen mit minimalem Funkfeld, zum Berechnen einer NRE, basierend auf den LUPs, und zum Auswählen eines Erste-Wahl-Weges aus den Wegen mit minimalem Funkfeld für den Quellenknoten und dem Zielknoten, basierend auf der NRE.
    •
  • Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden im folgenden unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen die Zeichnungen im einzelnen:
  • 1 ein stark vereinfachtes Diagramm eines satellitengestützten Kommunikationssystems, bei dem die Erfindung angewendet werden kann;
  • 2 ein Datenpaketbeispiel, wie es zum Transportieren von Nachrichten bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann;
  • 3 ein vereinfachtes Blockschaltbild eines Satellitenfunkkommunikationsknotens, wie er in einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden kann;
  • 4 ein vereinfachtes Blockschaltbild eines Abschnitts einer Systemsteuerungsstation und eines Erdterminals, entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 5 ein Beispiel einer Weiterleitungstabellendatenstruktur gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 6 einen kleinen Abschnitt einer Konstellation von Satellitenknoten, die über Kommunikationsverbindungen (Kommunikationsleitungen) verbunden sind;
  • 7 einen Ausschnitt aus einer Knotenweiterleitungstabelle, gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der voliegenden Erfindung,
  • 8 eine Prozedur zum Bestimmen der Weiterleitung von Datenpaketen gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 9 eine Parallelhardware-Implementation einer Paketweiterleitungslogik innerhalb eines aussendenden Kno tens gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
  • 10 eine parallele Hardware-Impementation einer Paketweiterleitungslogik innerhalb eines nichtaussenden Knotens gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • Unter "Satellit" wird im folgenden ein von Menschenhand gefertigtes Objekt oder Vehikel verstanden, welches einen Himmelskörper (z.B. die Erde) umkreist. Unter dem Wort Erde soll im folgenden jeder Himmelskörper verstanden werden, um den Kommunikationssatelliten kreisen können. Unter "Konstellation" wird im folgenden ein Ensemble von Satelliten verstanden, welche sich auf Umlaufbahnen befinden, um einen Teil oder den gesamten Himmelskörper abzugedecken (z.B. mit Funkkommunikation, Photogrammetrie etc.). Eine Konstellation weist typischerweise mehrere Ebenen (oder Umlaufbahnen) für Satelliten auf und kann eine gleiche Anzahl von Satelliten in jeder Ebene aufweisen, obwohl dies nicht notwendig ist. Die Ausdrücke "Zelle" und "Antennenmuster" werden im folgenden nicht für einen speziellen Mode für die Erzeugung verstanden und sind insbesondere dahingehend zu verstehen, daß sie entweder durch terrestrische oder satellitengestützte zellulare Kommunikationssysteme und/oder Kombinationen davon erzeugt werden. Der Ausdruck "Satellit" schließt sowohl geostationäre als auch umlaufende Satelliten und/oder Kombinationen davon mit ein, einschließlich erdnahe umlaufende (low earth orbiting) (LEO) Satelliten.
  • 1 zeigt eine stark vereinfachte Darstellung eines satellitengestützten Kommunikationssystems 10, von dem die vorliegende Erfindung einen Teil darstellen kann. Das Kommunikationssystem 10 ist über einen Himmelskörper (z.B. die Erde) verteilt, indem umlaufende Satelliten 12, welche Umlaufbahnen 14 einnehmen, verwendet werden. Die vorliegende Erfindung kann Systeme mit Satelliten betreffen, welche erd nahe (low-Earth) mittelnahe (medium-Earth) und geosynchrone Umlaufbahnen aufweisen. Zusätzlich können die Neigungswinkel (z.B. polar, äquatorial sowie andere) beliebig gewählt werden.
  • Das Kommunikationssystem 10 kann beispielsweise sechs polare Umlaufbahnen 14 aufweisen, von denen jede Umlaufbahn 14 elf Satelliten 12 aufweist, so daß insgesamt sechsundsechzig Satelliten 12 vorhanden sind. Es können jedoch auch mehr oder weniger Satelliten und mehr oder weniger Umlaufbahnen verwendet werden. Obwohl die vorliegende Erfindung besonders vorteilhaft ist, wenn eine große Anzahl von Satelliten verwendet wird, ist sie auch dann einsetzbar, wenn nur wenige oder nur ein Satellit eingesetzt wird. 1 zeigt aus Übersichtlichkeitsgründen nur wenige Satelliten 12.
  • Jede Umlaufbahn 14 umkreist die Erde in einer Höhe von etwa 780 km, obwohl auch höhere oder niedrigere Umlaufbahnen vorgesehen sein können. Aufgrund der relativ niedrigen Umlaufbahnen der Satelliten 12 können gerichtete elektromagnetische Übertragungen (z.B. Funkwellen, Licht etc.) von einem Satelliten oder der Empfang von Signalen bei einem Satelliten ein relativ geringes Gebiet auf der Erde abdecken.
  • Beispielsweise bewegen sich die Satelliten 12 mit etwa 25000 km/h gegenüber der Erde, so daß es für eine terrestrische Station für maximal etwa 9 Minuten möglich ist, den Satelliten zu sehen.
  • Die Satelliten 12 kommunizieren mit terrestrischen Stationen, welche eine Anzahl von Funkkommunikationsteilnehmereinheiten (subscriber units) (SUs) 26 und Erdanschlüsse (earth terminals) (ETs) 24 aufweisen können, welche mit einem systemsteuersegment (system controll segment) (SCS) 28 verbunden sind. Die ETs können auch mit Überleiteinrichtungen (gateways) (GWs) 22 verbunden sein, welche Zugriff auf öffentliche Telefonnetzwerke (PSTN) gestatten, oder sie können Zugriff auf andere Kommunikationseinrichtungen gestatten. Nur eine der GWs 22, SCS 28 und SUs 26 ist in 1 aus Gründen der Übersichtlichkeit gezeigt. Die Ets 24 können neben oder beabstandet von den SCS 28 oder GWs 22 angeordnet sein. Die ETs 24, die mit den SCSs 28 assoziiert sind, empfangen Daten, die die Nachführung der Satelliten 12 beschreiben und leiten Pakete mit Kontrollinformation weiter, während die ETs 24, die mit den GWs 22 assoziiert sind, nur Datenpakete weiterleiten (z.B. solche, die sich auf momentane Gespräche beziehen).
  • Die SUs 26 können irgendwo auf der Oberfläche der Erde angeordnet sein oder sie können in der Atmosphäre über der Erde angeordnet sein. Die SUs 26 stellen vorzugsweise Kommunikationseinrichtungen dar, die in der Lage sind, Daten von dem Satelliten 12 zu empfangen und Daten an die Satelliten 12 zu übertragen. Die SUs 26 können portable zellulare Handtelefone darstellen, die in der Lage sind, mit den Satelliten 12 zu kommunizieren. Die SUs 26 müssen keine Steuerfunktionen für das Kommunikationssystem 10 übernehmen.
  • Das Netzwerk 10 kann eine beliebige Anzahl, beispielsweise Millionen von Teilnehmereinheiten 26, aufnehmen. In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kommunizieren die Teilnehmereinheiten 26 mit nahen Satelliten 12 über Teilnehmerverbindungen 16. Die Verbindungen 16 umfassen einen begrenzten Abschnitt des elektromagnetischen Spektrums, welches in eine Vielzahl von Kanälen aufgeteilt ist. Die Verbindungen 16 stellen vorzugsweise Kombinationen von L-Band-Frequenzkanälen dar und können FDMA- und/oder TDMA-Kommunikationen (infra) oder Kombinationen davon sein. Zumindest ein Satellit 12 überträgt über einen oder mehrere Rundfunkkanäle 18 in kontinuierlicher Weise. Die Teilnehmereinheiten 26 synchronisieren mit den Rundfunkkanälen 18 und verfolgen die Rundfunkkanäle 18 um Datennachrichten zu erkennen, welche an sie gerichtet sind. Die Teilnehmereinheiten 26 können Nachrichten zu den Satelliten 12 über einen oder mehrere Erfassungskanäle (acquisition channels) 19 übertragen. Die Rundfunkkanäle und die Erfassungskanäle 19 sind keiner Teilnehmereinheit 26 zugeordnet, sonder werden von allen Teilnehmereinheiten 26 benützt, die sich momentan im Blickfeld des Satelliten 12 befinden.
  • Die Verkehrskanäle (traffic channels) 17 sind Zwei-Wege-Kanäle, die für spezielle Teilnehmereinheiten 26 von den Satelliten 12 von Zeit zu Zeit zugewiesen werden. In bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird ein digitales Format verwendet, um Daten über die Kanäle 17–19 zu übertragen und die Verkehrskanäle 17 unterstützen Echtzeitkommunikationen. Zumindest ein Verkehrskanal 17 ist für jedes Gespräch zugeteilt und jeder Verkehrskanal 17 weist eine ausreichende Bandbreite auf, um zumindest eine bidirektionale Sprachkonversation zu gewährleisten. Um Echtzeitkommunikationen zu gewährleisten, wird vorzugsweise ein TDMA-Schema verwendet, um die Zeit in Frames mit vorzugsweise einer Dauer von 60–90 Millisekunden einzuteilen. Insbesondere die Verkehrskanäle 17 erhalten spezielle Übertragungs- und Empfangszeitschlitze, vorzugsweise mit Dauern im Bereich von 3–10 Millisekunden innerhalb eines jeden Frames. Analoge Audiosignale werden digitalisiert, so daß das gesamte Signal eines Frames in einem einzelnen kurzen Hochgeschwindigkeits-Burst während eines zugewiesenen Zeitschlitzes übertragen und empfangen wird. Vorzugsweise unterstützt jeder Satellit 12 bis zu tausend oder mehr Verkehrskanäle 17, so daß jeder Satellit 12 simultan eine entsprechende Anzahl von Gesprächen bedienen kann.
  • Die Satelliten 12 kommunizieren mit anderen nahegelegenen Satelliten 12 über in der Ebene (in-plane) gelegene Querverbindungen 21 und über Querverbindungen zwischen (cross-plane) Ebenen 23. Somit kann eine Kommunikation von einer Teilnehmereinheit 26, die an irgendeinem Punkt auf oder nahe der Oberfläche der Erde angeordnet ist, durch die Konstellation der Satelliten 12 zu praktisch jedem anderen Punkt auf der Oberfläche der Erde weitergeleitet werden. Eine Kommunikation kann zur Teilnehmereinheit 26 auf oder nahe der Oberfläche der Erde von einem Satelliten 12 unter Verwendung einer Teilnehmerverbindung 16 heruntergeleitet werden. Alternativ kann eine Kommunikation von einer der ETs 24 herunter- oder heraufgeleitet werden, wobei 1 nur zwei entsprechende Erdverbindungen 15 zeigt. Die ETs 24 sind vorzugsweise über die Oberfläche der Erde gemäß geopolitischen Grenzen verteilt. In bevorzugten Ausführungsformen kann jeder Satellit 12 mit bis zu vier Ets 24 und mit über tausend Teilnehmereinheiten 26 gleichzeitig kommunizieren.
  • Die SCS 28 überwacht den Zustand und die Betriebsbereitschaft des Systemkommunikationsknotens (z.B. der GWs 22, ETs 24 und der Satelliten 12) und verwaltet vorzugsweise den Betrieb des Kommunikationssystems 10. Eine oder mehr ETs 24 können das primäre Kommunikationsinterface zwischen der SCS 28 und dem Satelliten 12 zur Verfügung stellen. Die ETs 24 enthalten Antennen und HF-Sende/Empfangsgeräte und führen vorzugsweise Telemetrie-, Nachführungs- und Steuerfunktionen für die Satellitenkonstellation aus.
  • Die GWs 22 können Gesprächsverarbeitungsfunktionen in Verbindungen mit dem Satelliten 12 ausführen oder die GWs 22 können exklusiv die Gesprächsverarbeitung und die Zuweisung von Gesprächsübernahmekapazität innerhalb des Kommunikationssystems 10 ausführen. Diverse terrestrische Kommunikationssysteme, wie beispielsweise das PSTN, können auf das Kommunikationssystem 10 über die GWs 22 zugreifen.
  • Bei der beispielhaften Konstellation von sechsundsechzig Satelliten 12 befindet sich zumindest ein Satellit innerhalb des Blickfeldes von jedem Punkt der Erdoberfläche (d.h. eine volle Abdeckung der Erdoberfläche wird erreicht). Theoretisch kann jeder Satellit 12 zu jeder Zeit in direkter oder indirekter Datenkommunikation mit einer SU 26 oder einer ET 24 stehen, indem Daten über die Konstellation von Satelliten 12 weitergeleitet werden. Entsprechend kann das Kommunikationssystem 10 einen Kommunikationspfad einrichten, um Daten über die Konstellation der Satelliten 12 zwischen zwei beliebigen SUs 26, zwischen der SCS 28 und einer GW 22, zwischen zwei beliebigen GWs 22 oder zwischen einer SU 26 und einer GW 22 weiterzuleiten.
  • Die vorliegende Erfindung kann auch dort angewendet werden, wo eine Vollabdeckung der Erde nicht erforderlich ist (d.h., wo Freibereiche im Abdeckungsgebiet verbleiben können) und bei Konstellationen, wo mehrere Abdeckungsabschnitte auf der Erde auftreten (d.h., wo mehr als ein Satellit von einem bestimmten Punkt der Erdoberfläche aus zu sehen ist).
  • 2 zeigt ein Diagramm eines beispielhaften Datenpaketes 70, das zum Transport einer Kommunikation zu und von einer Teilnehmereinheit 26 verwendet werden kann. Das Paket 70 enthält einen Header 72, welcher Daten trägt, die eine Typbeschreibung identifizieren, die dem Paket 70 zugeordnet werden soll, weiterhin eine Länge, die mit dem Paket 70 assoziiert werden soll und beliebige andere Informationen, die herkömmlicherweise in Datenpaket-Headern enthalten sind. Die Typbeschreibung (typ characterization) kann anzeigen, ob ein Paket 70 exklusiv Systemsteuernachrichten weiterleitet, oder ob es Teilnehmernachrichten weiterleitet. Ein Weiterleitungscode 74 instruiert das Netzwerk 10 (1) wohin das Paket 70 transportiert werden soll.
  • Die Teilnehmer-ID 76 enthält einen Code, der in eindeutiger Weise die Teilnehmereinheit 26 identifiziert und der der identifizierten Teilnehmereinheit und jedem Satelliten 12 (1) der einen Verkehrskanal 17 (1) für die Teilnehmereinheit 26 zur Verfügung stellt, bekannt ist. Die Teilnehmereinheit 26 überwacht die Teilnehmer-IDs 36, die über den Rundfunkkanal 18 (1) übertragen werden, um festzustellen, ob Pakete 70 für sie bestimmt sind. Der Satellit 12 verwendet Teilnehmer-IDs 76 von Paketen 70, welche Teilnehmereinheit-Gespräche tragen, um derartige Pakete 70 zu den Verkehrskanälen 17 weiterzuleiten, welche der identifizierten Teilnehmereinheit 26 zugewiesen sind.
  • Der Header 72, der Weiterleitungscode 74 und die Teilnehmer-ID 76 stellen zusätzliche Daten dar, welche dazu dienen, das Paket 70 an seinen Zielort zu bringen. Am Zielort des Paketes werden die Nutzdaten 78 abgegeben. Mit anderen Worten besteht der Zweck des Sendens eines Paketes 70 an einem Zielort darin, Nutzdaten 78 und nicht den Header 72, den Weiterleitungscode 74 oder die Teilnehmer-ID 76 abzuliefern. Die Nutzdaten 78 enthalten entweder Systemsteuerdaten 77 oder Systemsteuerdaten zusammen mit Teilnehmernachrichtendaten 79 (z.B. Sprache und/oder Daten). Die Systemsteuerdaten stellen Befehle oder Nachrichten dar, welche von den Teilnehmereinheiten 26 interpretiert werden, und auf welche reagiert wird. Diese Befehle sind typischerweise sehr kurz. Wenn Systemsteuerdaten über einen Rundfunkkanal 18 (1) abgeliefert werden, werden die Teilnehmernachrichten 79 weggelassen, und das resultierende Paket ist so kurz, daß so viel wie mögliche Daten über den Rundfunkkanal ausgestrahlt werden können. Teilnehmernachrichten 79 stellen Teilnehmerdaten dar, die während eines Gesprächs transportiert werden. Wenn ein Paket 70 über einen Nachrichtenkanal 18 (1) übermittelt wird, wird eine beträchtliche Anzahl von Teilnehmernachrichten angehängt. Wie oben diskutiert wurde, kann die digitalisierte Version eines gesamten Gesprächs audioframe durch die Teilnehmernachrichten 79 weitergeleitet werden.
  • Der Weiterleitungscode 74 enthält vorzugsweise eine Gesprächssequenzzahl (Call Sequence Number) (CSN), um zwischen verschiedenen Gesprächen innerhalb einer Überleiteinrichtunq (gateway) oder bei einer Teilnehmereinheitverbindung zu dem Sende- oder Zielsatellit, zu unterscheiden. Die CSN bildet ein Paket auf seinen zugewiesenen HF-Kanal in der Verbindung ab. Die CSN kann auch andere Teile des Paketes 70 enthalten.
  • Der Weiterleitungscode 74 enthält außerdem eine Zielsatellitenzahl. Die Zielsatellitenzahl wird vorzugsweise durch die Gesprächssteuerüberleiteinrichtung, die das Wissen über die Konstellationsbewegung und die zeitabhängige Überdeckungszone eines jedes Satelliten 12, wenn dieser sich bewegt, besitzt, zugewiesen. Die Zielsatellitenzahl wird von den Satelliten 1, 2 (1) dazu verwendet, um ein Paket an seinen Zielsatelliten weiterzuleiten. Bei dem Zielsatelliten wird das Paket auf einer abwärtsgerichteten Verbindung (downlink) (d.h., auf einer Teilnehmereinheitverbindung 16) entweder an eine Teilnehmereinheit 26 oder an eine Überleiteinrichtung 22 übertragen.
  • Verglichen mit der Größe des Teilnehmerverkehrs 42 ist die Länge der Systemsteuerdaten 40 normalerweise sehr klein. Daher können Systemsteuerdaten 40 zu einer Teilnehmereinheit 26 zusammen mit Teilnehmernachrichten 42 während eines Gesprächs übermittelt werden. Beispiele von Systemsteuernachrichten, welche zusammen mit Teilnehmernachrichten 42 über einen Nachrichtenkanal 17 überliefert werden, können Nachrichten sein, die die Teilnehmereinheit 26 darüber informiert, daß die andere Partei eines Gesprächs einen "hung-up" hat, das ein anderes Gespräch auf die Teilnehmereinheit 26 wartet und eine beliebige Anzahl von Alarmdatennachrichten, welche in einer Sprachnachricht oder in einer anderen Alarmform dem Benutzer der Teilnehmereinheit 26 mitgeteilt werden können.
  • 3 zeigt ein vereinfachtes Blockschaltbild eines Satellitenfunkkommunikationsknotens, der zur Verwendung in einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden kann. Der Satellitenknoten 26 ist bei einem Satelliten 12 vorgesehen. Vorzugsweise enthalten alle Satelliten 12 innerhalb einer Umgebung 10 (siehe 1) die durch das Blockschaltbild der 3 gezeigte Ausrüstung. Der Satellit 12 enthält Querverbindungs-Sende/Empfangseinrichtungen 83 und zugeordnete Antennen. Die Sende/ Empfangseinrichtungen 83 und die Antennen 81 unterstützen Querverbindungen zu anderen benachbarten Satelliten 12. Erdverbindungs-Sende/Empfangseinrichtungen 85 und zugeordnete Antennen 87 unterstützen Erdverbindungen, um mit Erdterminals 24 (1) zu kommunizieren. Weiterhin unterstützen die Teilnehmereinheit-Sende/Empfangseinrichtung 80 und die zugeordneten Antennen 82 die Teilnehmereinheiten 26 (1). Vorzugsweise kann jeder Satellit 12 gleichzeitig eine Verbindung für bis zu mehreren tausend oder mehr Teilnehmereinheiten 26 (1) unterstützen. Für den Fachmann wird natürlich klar sein, daß die Antennen 81, 87 und 82 entweder als einzelne mulitdirektionale Antennen oder als Gruppen von diskreten Antennen implementiert sein können. Vorzugsweise stellt die Teilnehmereinheit eine Phasengitterantenne (phased array antenna) dar, die in der Lage ist, auf viele Zellen 34 (1) gleichzeitig zuzugreifen.
  • Eine Steuereinheit 84 ist mit jeder Sende/Empfangseinrichtung 83, 76 und 80 sowie mit einem Speicher 86 und einem Timer 88 gekoppelt. Die Steuereinheit 84 kann durch einen oder mehrere Prozessoren implementiert sein. Die Steuereinheit 84 verwendet den Timer 88 um, neben anderen Dingen, das aktuelle Datum und die Zeit zu bestimmen. Der Speicher 86 speichert Daten, die als Befehle für die Steuereinheit 84 dienen und die, wenn sie von der Steuereinheit 84 ausgeführt werden, den Satelliten 12 veranlassen, im folgenden zu besprechende Prozeduren auszuführen. Zusätzlich enthält der Speicher 86 Variablen, Tabellen und Datenbanken, die aufgrund des Betriebes des Satelliten 12 manipuliert werden.
  • 4 zeigt ein vereinfachtes Blockschaltbild eines Teiles einer Steuerstation 65 und eines Erdterminals 68, die geeignet sind, um in einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet zu werden. Die Steuerstation 85 und die terrestrische Station 68 bilden vorzugsweise einen Teil des SCS 28 (1) bzw. einer ET 24 (1). Die Steuerstation 65 umfaßt einen Prozessor 60, der über eine Verbindung 61 mit einem assoziierten Speichermedium 62 gekoppelt ist (z.B. einem RAM oder anderen Halbleiter- oder Magnet-Lese-Schreibspeichereinrichtungen, optischen Disks, magnetischen Bändern, Floppydisks, Harddisks). Die terrestrische Station 68 enthält eine Antenne 63, die mit dem Übertrager 65 und dem Empfänger 67 über eine Verbindung 69 gekoppelt ist. Der Übertrager 65 und der Empfänger 67 sind mit dem Prozessor 60 über Verbindungen 64 und 66 gekoppelt. Der Prozessor 60 führt vorzugsweise die im folgenden beispielhaft beschriebenen Prozeduren aus. Beispielsweise kann der Prozessor 60, neben dem Ausführen weiterer Aufgaben, die Ergebnisse derartiger Prozeduren in dem Speichermedium 62 speichern. Der Übertrager 65 und/oder der Empfänger 67 übertragen Nachrichten zu dem Satelliten 12 und/oder empfangen Nachrichten von dem Satelliten 12.
  • Herkömmliche zellulare Funkeinheiten und Systeme sind beispielsweise in US 47 83 779 A , US 41 44 412 A und US 50 97 499 A beschrieben und Satellitenkommunikationssysteme sind beispielsweise in US 47 22 083 A und US 48 19 227 A beschrieben. Die Teilnehmerantennen 82 (4), die Teilnehmer-Sende/Empfangseinrichtungen 80 (4), die Steuerstation 28 (1) und der Erdterminal 24 (1) führen diese Funktionen aus und enthalten zumindest solche Geräte, die üblicherweise in den terrestrischen Fernsprech- oder zellularen Satelliten-Kommunikationssystemen enthalten sind plus zusätzliche Funktionen und Geräte, die im folgenden beschrieben werden.
  • Der Prozessor 60 steuert und verwaltet den Benutzerzugriff, den Nachrichtenempfang und die Nachrichtenübertragung, die Kanaleinrichtung (channel set-up), das Funktuning, die Frequenz- und Zeitschlitzzuweisung und andere zellulare Funckommunikations- und Steuerfunktionen, die nicht durch die Steuereinheit 84 verwaltet werden oder zur Verfügung gestellt werden (4). Neben anderen Dingen führt der Prozessor 60 und/oder die Steuereinheit 84 (4) vorzugs weise Prozeduren aus, die es dem Benutzer erlauben, auf das Kommunikationssystem 10 zuzugreifen.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt das Kommunikationssystem 10 (1) 66 LEO-Satelliten, die in sechs Umlaufbahnen angeordnet sind, von denen jede elf Satelliten 12 aufweist. In 1 ist jeder Satellit 12 mit zwei anderen Satelliten 12 innerhalb dieser gleichen Umlaufbahn 14 oder Umlaufebene über entsprechende Querverbindungen 21 verbunden. Die Kapazität von Querverbindungen 21 innerhalb einer Ebene ist konstant. Die Verbindungskapazität enthält Datenübertragungskapazität. In einer bevorzugten Ausführungsform kann die Querverbindungskapazität 100 bis 200 Pakete pro Frame-Zeit betragen und beträgt vorzugsweise 140 Pakete pro 9 Millisekunden Frame-Zeit. Die Kapazitäten der Querebenen-Querverbindungen (cross-plane cross-links) 23 (z.B. Zinks- und Rechtsquerverbindungen) können von einem Maximalwert, wenn die Satelliten am weitesten auseinander sind, bis zu einem minimalen Wert, wenn die Querverbindungen 23 ausgeschaltet sind, reichen. Beispielsweise sind in der 1 die Satelliten 12 in unterschiedlichen Umlaufbahnen 14 am weitestens voneinander entfernt, wenn sie nahe dem Äquator sind und sind nahe den Polen am nächsten zusammen. In einer bevorzugten Ausführungsform werden die Querverbindungen 23, die verschiedene Ebenen miteinander verbinden, im Rahmen eines Zellverwaltungsverfahrens abgeschaltet. Die Zellverwaltungsverfahren, die für die vorliegende Erfindung vorzugsweise verwendet werden, sind beispielsweise in US 52 27 802 A beschrieben.
  • In der bevorzugten Ausführungsform gemäß 1 sind keine Querverbindungen 23 zwischen Ebenen an der Naht vorgesehen, welche zwischen Umlaufbahnen auf gegenüberliegenden Seiten der Erde auftreten, wenn die Satelliten 12 sich gegeneinander in unterschiedliche Richtungen bewegen. An dieser Naht verursacht die Bewegung der Satelliten-Doppler-Verschiebungen, die für eine zufriedenstellende HF-Kommunikation zu groß sind. Wenn die Erde sich innerhalb 24 Stunden einmal voll gedreht hat, verschiebt sich die Naht über die Oberfläche der Erde einmal pro 24 Stunden.
  • Da sich jeder Satellit 12 auf seiner Umlaufbahn bewegt, verändern sich die Querverbindungen 23 zwischen Ebenen zwischen zwei Satelliten auf benachbarten Umlaufbahnen hinsichtlich der Kapazität von einem Maximum beim Äquator auf Null, wenn die Verbindung ausgeschaltet wird. Das Ausschalten einer Querverbindung tritt bei einem Winkel von etwa 68 Grad von dem Äquator auf. Die Querebenen-Verbindungen werden vorzugsweise ausgeschaltet, um die TDMA-Synchronisation beizubehalten. Die Querebenen-Verbindungen 23 bleiben ausgeschaltet bis der assoziierte Satellit einen Pol überquert und sich einer Höhe annähert (d.h., 180–63 Grad) wo die Querverbindung ihre Arbeit wieder aufnimmt. Dasselbe tritt auf, wenn ein Satellit sich dem anderen Pol nähert. Weiterhin tauschen zwei Satelliten, die eine Querverbindung aufweisen und sich über einen Pol bewegen, die Seiten hinsichtlich der linken und rechten Nachbarknotenverbindungen. Eine Zeitvariation in der relativen Knotenverbindung und Topologie tritt auf, wenn die Konstellation rotiert. Physikalische Weiterleitungsinformation, die sich innerhalb der Knoten (d.h. zum Erreichen anderer Knoten von dem Knoten) gespeichert ist, erfordert ein regelmäßiges und vorhersehbares Zeit-updating. Regelmäßig auftretende Zeitveränderungen der Satellitenknotenverbindung innerhalb der Konstellation wird vorzugsweise in eine Anzahl von definierten unterscheidbaren topologischen Zuständen für die Konstellation quantisiert. Die periodische Bewegung und Position der verschiedenen Satelliten innerhalb der Konstellation ist bekannt und in dem System gespeichert.
  • 5 zeigt ein Beispiel einer Weiterleitungstabellendatenstruktur, die für eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann. Die Weiterleitungsinformation, die von einem Paket, welches in einen Satellitenknoten eintritt, verwendet wird, um die Querver bindung zum Ausgang zu bestimmen, wird als Nachschlagetabelle, unter Verwendung des Paketziels, organisiert. In einer bevorzugten Ausführungsform kann die Nachschlagetabelle in einem RAM unter Verwendung einer sieben Bit-Adresse für die Tabelle des Paketziels gespeichert werden. Die gespeicherte Information an jedem Adreßbereich enthält ein Maximum von drei Verbindungsanzeigern. Die Tabelle 90 zeigt einen Erste-Wahl-Verbindungsanzeiger 96, einen Zweite-Wahl-Verbindungsanzeiger 98 und einen Dritte-Wahl-Verbindungsanzeiger 99, die für jeden Zielsatelliten oder jede Überleitungseinrichtung aufgelistet sind. Jeder Verbindungsanzeiger spezifiziert entweder eine linke, eine rechte, eine Vorwärts- oder eine Rückwärts-Querverbindung. Wie oben beschrieben, ist jeder Satellitenknoten über diese Verbindungen mit zumindest vier anderen Nachbarsatelliten gleichzeitig verbunden.
  • Der Erste-Wahl-Ausgangsverbindungsanzeiger 96 spezifiziert die Verbindung in Richtung des minimalen Funkfeld-Weges zum Ziel. Der Zweite-Wahl-Verbindungsanzeiger 98 spezifiziert die Verbindung in Richtung eines Zweite-Wahl-Weges mit minimalem Funkfeld, falls ein solcher existiert, und spezifiziert ansonsten die Verbindung in der vernünftigsten Richtung zum spezifizierten Ziel hin. Der Dritte-Wahl-Verbindungsanzeiger 99, wie er in der Weiterleitungstabelle 90 spezifiziert ist, listet eine andere Verbindung, in der am nächsten geeigneten Richtung zum spezifizierten Ziel hin, auf. In einer bevorzugten Ausführungsform kann jeder oder beide der Zweite- und Dritte-Wahl-Wege als Null-Verbindung spezifiziert sein, bei der keine anderen Verbindungen aufgrund von Querebenen-Querverbindungs-Ausschaltungen oder Verbindungsfehlern verfügbar sind.
  • Da die Konstellationsverbindung (d.h. die Verbindungen zwischen Satellitenknoten und Verbindungen zwischen Satellitenknoten und individuellen Überleitungseinrichtungen auf der Erde) mit der Bewegung der Satelliten sich weiterhin ändert, reflektiert die Weiterleitungstabelle 90 in richtiger Weise die notwendigen Änderungen. In einer Ausführungsform speichert jeder Satellit eine Anzahl von unterschiedlichen Tabellen (eine für jeden Zustand der Konstellationskollektivität) und verwendet die geeignete Tabelle, wenn der Satellit sich durch verschiedene Zustände der Konstellationskollektivität bewegt.
  • Bei anderen Ausführungsformen wird eine einzelne Weiterleitungstabelle bei jedem Satelliten verwendet und die Inhalte der Tabelle werden erneuert, wenn sich der Satellit über verschiedene Zustände der Konstellationskollektivität bewegt. Partielle vorausschauende Weiterleitungsinformation wird vorzugsweise über eine "uplink"-Verbindung von der SCS 28 (1) übertragen und in einem Satelliten 12 (1) in regelmäßigen zeitlichen Abständen während eines gesamten Umlaufes gespeichert.
  • Unabhängig davon, welche Ausführungsform verwendet wird, um die Weiterleitungsinformation innerhalb der Knoten stets auf dem neuesten Stand hinsichtlich Änderungen in der Konstellationskonnektivität aufgrund von Bewegung zu halten, muß die Weiterleitungsinformation erneuert werden, um jeglichen Verbindungs- und Knoten-Fehlern Rechnung zu tragen, welche in der Konstellation auftreten können. Die SCS 28 (1) berechnet vorzugsweise die geeigneten Ausgangsverbindungsmöglichkeiten für jeden Knoten (z.B. zum Erreichen eines beliebigen anderen Knotens) und überträgt diese Information an die verschiedenen Knoten. Erneuerungen der Systemkonfigurationenantwort aufgrund von Verbindungsfehlern werden vorzugsweise auf Schwellwertbasis vorgenommen (d.h., wenn eine bestimmte Anzahl oder Verteilung von Fehlern in die SCS berichtet werden). Die Erneuerung der Systemkonfiguration kann auch periodisch vorgenommen werden, wobei die Erneuerungsperioden in Beziehung zur mittleren Zeit zwischen Fehlern bei den Knoten oder Verbindungen innerhalb der Konstellation stehen. Da die Einbeziehung der SCS zur Nutzung der Fehler information notwendig ist, stellt die zuletztgenannte Ausführungsform den Vorteil geringerer Speicheranforderungen zum Speichern der in den Satelliten benötigten minimalen Weiterleitungsinformation zur Verfügung. Der Umfang mit dem Weiterleitungsinformation zeitlich im voraus berechnet und in den Satelliten gespeichert wird, hängt von dem Verhältnis zwischen Speicherplatz innerhalb der Satelliten und der erforderlichen Antwortzeit auf Fehler ab.
  • Die Berechnung von Weiterleitungsinformation schließt die Berechnung von ersten, zweiten und dritten Ausgangsverbindungsmöglichkeiten für jeden Knoten mit ein, um jeden anderen Knoten für jeden unterschiedlichen Zustand (z.B. ein definiertes Zeitintervall) der Konstellationskonfiguration zu erreichen. Dieses Verfahren wird vorzugsweise von der SCS in Nichtechtzeit durchgeführt und die Ergebnisse werden an die Satelliten gesendet, um dort in der Weiterleitungstabelle 90, wie sie obenerwähnt wurde, aufgezeichnet zu werden.
  • Es sein angenommen, daß ein Pfad zwischen einem ersten Knoten und einem zweiten Knoten während eines Zeitintervalls (ti–t2), welcher die Dauer eines unterscheidbaren Konnektivitätszustandes für die Konstellation reflektiert, aus der Sequenz von Verbindungen oder Funkfeldern zwischen den Satellitenknoten besteht. Mit anderen Worten muß, um ein Datenpaket von dem ersten Knoten zu dem zweiten Knoten zu transferieren, eine erste, zweite, dritte und vierte Verbindung verwendet werden, um drei Satellitenknoten dazwischenzusetzen (hopping). Wenn die mittleren Zeitkapazitäten diese Verbindungen (gemittelt über das Zeitintervall ti–t2) C1 für die erste Verbindung, C2 für die zweite Verbindung, C3 für die dritte Verbindung und C4 für die vierte Verbindung ist, kann die minimale durchschnittliche Kapazität für den Pfad zwischen dem ersten Knoten und dem zweiten Knoten für dieses Zeitintervall als das Minimum von C1, C2, C3 und C4 definiert werden.
  • Ein spezieller Pfad umfaßt eine Sequenz von Verbindungen zwischen einem Paar von Knoten. Ein Pfad ist verfügbar, wenn seine minimale mittlere Kapazität für das betrachtete Zeitintervall sich über einen bestimmten Schwellwert befindet. Dieser Schwellwert wird auf einen vorgegebenen Wert gesetzt.
  • Die Berechnung einer ersten Ausgangswahl (d.h., die von bevorzugten Verbindungen für die Übertragung eines Datenpaketes von einem Knoten) bestimmt den minimalen Funkfeldweg von diesem Knoten zum Ziel. Alle Querverbindungen, die während des Zeitintervalls nicht verfügbar sind (d.h., den Konstellationszustand für den die Wege berechnet werden), werden eliminiert. Alle fehlerhaften Verbindungen werden ebenfalls eliminiert. Die Verbindung, die den Weg mit minimalem Funkfeld (hop route) angibt, wird bestimmt. Im Falle, daß zwei Pfade mit derselben Funkfeldlänge gefunden werden, wird derjenige mit der höheren minimalen Pfadkapazität als erste Ausgangsverbindungwahl in Tabelle 90 gewählt. Die Verbindung mit einer geringeren minimalen Pfadkapazität wird als zweite Ausgangsverbindungswahl in der Tabelle plaziert. Wenn zwei alternative minimale Funkfeldpfade die gleiche mittlere minimale Pfadkapazität aufweisen, so ist es nicht von Bedeutung, ob die eine oder andere Verbindung zuerst aufgelistet wird, so lange es darum geht, ein bestimmtes Ziel zu erreichen. Eine alternative äquvalente Auswahl über zumindest jeden benachbarten Satz von Knoten sind vorzugsweise in gleicher Weise in der Weiterleitungstabelle zu erreichen in der verschiedenen Zielknoten in der Konstellation dargestellt. Die Weiterleitungstabellen splitten in effektiver Weise die Belastung für die Verbindungen und erreichen eine erhöhte Verteilung (randomization) der Weiterleitungsstrategie.
  • 6 zeigt einen kleinen Ausschnitt aus der Konstellation von Satellitenknoten, die mittels Kommunikationsverbindungen verbunden sind. 6 zeigt drei sequentielle Knoten in jedem von drei benachbarten Umlaufbahnen. Die Satellitenknoten 12a, 12b und 12c befinden sich in der Umlaufebene 14a, die Satellitenknoten 12d, 12e und 12f befinden sich in der Umlaufebene 14b und die Satellitenknoten 12g, 12h und 12i befinden sich in der Umlaufebene 14c. Die Satellitenknoten sind mittels Querverbindungen innerhalb der Ebene 21ab, 21bc, 21de, 21ef, 21gh und 21hi verbunden. Die Satellitenknoten sind darüber hinaus mit Querebenen-Querverbindungen 23ad, 23be, 23cf, 23dg, 23eh und 23fi verbunden. In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können wesentlich mehr Knoten in ähnlicher Weise verbunden sein.
  • 7 zeigt eine Teilansicht einer Knotenweiterleitungstabelle, wie sie bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann. 7 zeigt Erste-Wahl-Ausgangsknoten 44, Zweite-Wahl-Ausgangsknoten 46 und Dritte-Wahl-Ausgangsknoten 48 für den Knoten 12d (6) für gegebene Zielknoten 42. Die Erste-Wahl-Ausgangsverbindung zum Weiterleiten von Knoten 12d zu den Knoten 12a und 12i wird bestimmt. Diese Bestimmung wird vorzugsweise für einen Zustand der Konfiguration bei einem speziellen Zeitintervall gemacht, bei dem die Querebenen-Querverbindung 23dg und die Querebenen-Querverbindung 23eh die gleiche minimale durchschnittliche Kapazität aufweisen. In diesem Fall gibt es zwei äquivalente minimale Funkfeldpfade vom Knoten 12d zum Knoten 12i. Ein minimaler Funkfeldpfad würde die Querverbindung 21de innerhalb der Ebene, den Satellitenknoten 12e, die Querebenen-Querverbindung 23eh, den Satellitenknoten 12h und die Querverbindung innerhalb der Ebene 21hi verwenden.
  • Der andere minimale Funkfeldpfad zwischen dem Satellitenknoten 12d und 12i wurde die Querebenen-Querverbindung 23dg, den Satellitenknoten 12g, die Querverbindung innerhalb der Ebene (in-plane) 21gh, den Satellitenknoten 12h und die Querverbindung innerhalb der Ebene 21hi verwenden. Beide dieser alternativen minimalen Funkfeldpfade verwendet drei Querverbindungen. In gleicher Weise gibt es zwei äquivalente alternative minimale Funkfeldpfade vom Knoten 12d zum Knoten 12h. Ein Pfad verwendet die Querverbindungen 21de und 23eh, während der andere die Querverbindungen 23dg und 21gh verwendet. In der Weiterleitungstabelle für den Knoten 12d und beim betrachteten Systemzustand, würde, falls die Verbindung 23dg als erste Ausgangsverbindungswahl zum Erreichen des Knotens 12h aufgelistet wäre, die Verbindung 23dg als die erste Verbindungswahl zum Erreichen des Knotens 12i aufgeführt werden, um die gesamte Last in geeigneter Weise über die vier Verbindungen aufzusplitten: 23dg, 21gh, 21de und 23eh. Diese Erste-Wahl-Ausgangsknoten sind in Tabelle 40 für den speziellen Zielknoten 42 aufgelistet.
  • Die zweite Wahl zum Austreten aus einem gegebenen Knoten, um einen Zielknoten zu erreichen, ist in der Tabelle 40 als Verbindung zum Weiterleiten über einen zweiten äquivalenten alternativen minimalen Funkfeldpfad aufgelistet, falls ein solcher existiert. Andernfalls wird die vernünftigste Verbindungswahl in Richtung des Ziels von dem Knoten aufgelistet. Die Verfügbarkeit anderer Verbindungen auf dem Pfad, der für das Erreichen des Zielknotens vermutet wird, wird betrachtet. Der Pfad, der für diese Verbindung vermutet wird, verwendet vorzugsweise minimale Funkfeldwege (für den Zustand der Konstellationskonfiguration und den Fehlerzustand der Verbindung) von nachfolgenden Knoten zum Ziel. Eine vernünftige Verbindungswahl stellt eine Verbindung dar, die ein Datenpaket nicht zu weit von der Richtung des Ziels entfernt. Beispielsweise stellt eine Verbindung, die ein Paket in der entgegengesetzten Richtung von seinem Ziel weiterleitet, keine vernünftige Wahl dar, wohingegen eine Verbindung, die das Paket etwas vom Ziel wegleiten würde, eine vernünftige alternative Wahl für diesen Zweck darstellen würde.
  • In einer Situation, bei der es zwei äquivalente alternative vernünftige Wahlmöglichkeiten für die zweite Wahl für das Weiterleiten von dem Knoten zu dem Ziel gibt, ist die Angabe der einen oder anderen als die zweite Wahl nicht wichtig, soweit es darum geht, ein bestimmtes Ziel zu erreichen. Alternative äquivalente Wahlmöglichkeiten über zumindest jeden benachbarten Knotensatz sind vorzugsweise in der Weiterleitungstabelle zum Erreichen der verschiedenen Zielknoten der Konstellation dargestellt. Dieses Ausführungsmerkmal für die Weiterleitungstabellen bringt einen Aspekt für die effiziente Lastaufsplittung und gerichtete Zufallsverteilung (randomization), die bei der Weiterleitungsstrategie erzeugt wird, mit sich.
  • Wird angenommen, daß die Konstellation sich in einem Zustand befindet, bei dem die Verbindungen 23ad, 23dg, 23be und 23eh etwa die gleiche minimale durchschnittliche Kapazität aufweisen, so verwenden die zwei äquivalenten Zweite-Wahl-Pfade zum Weiterleiten eines Paketes vom Knoten 12d zum Knoten 12e die Verbindungen 23ad, 21ab und 23be und entsprechend die Verbindungen 23dg, 21gh und 23eh. In gleicher Weise verwenden die äquivalenten Zweite-Wahl-Pfade zum Weiterleiten vom Knoten 12d zum Knoten 12f die Verbindungen 23ad, 21ab, 23be und 21ef und entsprechend die Verbindungen 23dg, 21gh, 23eh und 21ef. Wenn die Verbindung 23ad in Tabelle 40 als Ausgangsverbindung für die Weiterleitung zum Knoten 12e aufgelistet ist, muß die Verbindung 23dg als die Ausgangsverbindung zum Weiterleiten zum Knoten 12f aufgelistet sein, um die gesamte Last vom Knoten 12d zum Knoten 12f über die Verbindungen 23ad, 21ab, 23be, 23dg, 21gh und 23eh aufzusplitten. Diese sind als die Zweite-Wahl-Ausgangsverbindungen in der Teilweiterleitungstabelle 40 für den Knoten 12d aufgelistet (6).
  • Die Bestimmung einer dritten Verbindungswahl wird entsprechend fortgeführt, mit der Ausnahme, daß die Verbindung, die zum Pfad mit der geringeren minimalen durchschnittlichen Kapazität vorzugsweise gewählt wird. Wenn ein äquivalenter Weg nicht als zweite Wahl aufgelistet ist, so sollte dieser Weg als dritter Ausgangswahlweg in der Weiterleitungstabelle 40 aufgeführt sein. Wenn es keine Verbindung mehr gibt, die eine vernünftige Richtung hin zum Ziel beschreibt, wird die verbleibende Verbindung als Dritte-Wahl-Ausgangsverbindung 48 der Tabelle 40 aufgeführt. Zu beachten ist, daß ein Datenpaket nicht über die Verbindung zurückgesendet werden sollte, über die es am Knoten empfangen wurde. Dies ist in Tabelle 40 für das Weiterleiten von Knoten 12d zum Knoten 12h und 22i illustriert, wo Dritte-Wahl-Ausgangsverbindungen zum Knoten 12a als dritte Wahl in dem Weiterleitungsentscheidungsfindungsprozeß 12d aufgelistet sind.
  • Ausgehend von der Teil-Weiterleitungsinformation die in der Weiterleitungstabelle 40 für den Knoten 12d (6) präsentiert wird, wird jede der verwendeten Ausgangsverbindungen (23ad, 23dg, 21de) in der Tabelle mit der gleichen Häufigkeit aufgelistet (d.h., jede Ausgangsverbindung wird viermal aufgelistet). Die Lastverteilung wird mit der Unsicherheit hinsichtlich des Verkehrslastmusters über das Netzwerk durch Verteilen der Last erreicht, um gleiche Verwendung einer jeden Verbindung im Netzwerk zu erreichen. Dies wird unter Erreichen der Transportverzögerungsanforderungen erreicht. In einer bevorzugten Ausführungsform enthalten die Weiterleitungstabellen alle gelisteten Verbindungsauswahlmöglichkeiten mit der gleichen gesamten Häufigkeit und werden vorzugsweise als Hilfe für die systematische Berechnung alternativer Verbindungsauswahlmöglichkeiten, die in der SCS vorgesehen sind, verwendet, um verschiedene Ziele von einem gegebenen Knoten aus zu erreichen.
  • 8 zeigt ein Verfahren 100 zum Bestimmen der Weiterleitung von Datenpakten innerhalb einer Konstellation, die geeignet ist, in einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet zu werden. Das Verfahren 100 wird vorzugsweise in regelmäßigen Abständen durchgeführt und in einer bevorzugten Ausführungsform wird es stets dann durchgeführt, wenn eine Verbindung ausfällt oder abgeschaltet ist. In einer bevorzugten Ausführungsform wird das Verfahren 100 nur einmal ausgeführt. Das Verfahren 100 führt eine Vorberechnung hinsichtlich der Weiterleitungsinformation für alle möglichen Kombinationen von Quelle-Zielknotenpaaren für jede Konstellationskonfiguration aus. Wie beschrieben, resultieren unterschiedliche Konstellationskonfigurationen von unterschiedlichen Umlaufpositionen der Satellitenknoten, die wiederum in unterschiedliche Verbindungskapazitäten und Verbindungsabschaltungen resultieren. Weiterhin können unterschiedliche Konstellationskonfigurationen sich aufgrund von Verbindungs- und Knoten-Fehlfunktionen ergeben. Das Verfahren 100 kann die Weiterleitungsinformation auch für alle möglichen Kombinationen von Quellen/Zielknotenpaaren für bestimmte Zeitintervalle zwischen 15 Sekunden bis mehrere Minuten vorberechnen. Während dieser Zeitintervalle sollte sich die Konstellationskonfiguration möglichst nicht ändern.
  • Die Task 102 bringt die Netzwerk-Topologie auf den neuesten Stand. Fehlerhafte Verbindungen und Verbindungen, die während des nächsten vorgegebenen Zeitintervalls abgeschaltet werden, werden bei der Weiterleitung nicht beachtet. Die Verbindungen können durch einen Zellmanagementprozeß ausgeschaltet sein, welcher die Satellitenverbindungen und Zellen aufgrund von Antennenmusterüberlappung ausschaltet, die auftreten, wenn sich die Satelliten den Polen nähern.
  • Die Task 104 findet alle minimalen Funkfeldwege für alle möglichen Quellen/Zielpaare. Jeder Knoten kann eine Quelle für ein Datenpaket darstellen und jeder Knoten kann ein Ziel für ein Datenpaket darstellen. Ein Quellen/Zielpaar umfaßt den Quellen- und den Zielsatellitenknotenpunkt. In einer bevorzugten Ausführungsform mit 66 Satellitenknoten, gibt es 4290 (66 × 65) mögliche Quellen/Zielpaare. Da es jedoch wünschenswert ist, ein Datenpaket über einen unterschiedlichen Pfad in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung zwischen einem Quellen- und Zielknoten weiterzuleiten, gibt es 4356 (66 × 66) mögliche Quellen-Zielpaare. Ein minimaler Funkfeldweg wird gefunden, indem der Weg mit der minimalen Anzahl von Verbin dungen zwischen dem Quellen- und Zielknoten bestimmt wird. Es kann mehrere minimiale Funkfeldwege mit der gleichen Anzahl von Verbindungen und zu überspringendem (to hop) Satellitenknoten geben, die alle von der Task 104 aufgefunden werden. Im Falle, daß es nur einen minimalen Funkfeldweg gibt, werden alternative Funkfeldwege gefunden, die eine Funkfeldlänge aufweisen, die sich unter einem akzeptierbaren Schwellwert befinden. Beispielsweise kann eine akzeptierbarer Schwellwert auf Grundlage der akzeptierbaren Verzögerung für einen zufriedenstellenden Nachrichtenverkehr für ein spezielles Datenpaket (d.h. Sprache oder Daten) gefunden werden.
  • Vorzugsweise werden die Wege mit minimalem Funkfeld für jede Konstellations-Konfiguration gefunden. In einer bevorzugten Ausführungsform wird das Zeitintervall jeder Konstellationskonfiguration in kleinere Zeitintervalle unterteilt, bei denen die Konstellationskonfiguration quasi stationär ist (d.h., Verbindungen und Verbindungskapazitäten sind im wesentlichen unverändert). Bei dieser Ausführungsform werden alle Quellen/Zielpaar-Kombinationen zufällig numeriert.
  • Die Task 105 selektiert einen minimalen Funkfeldpfad, der vor der Task 104 für das erste Quellen/Zielpaar gefunden wurde. Der ausgewählte minimale Funkfeldweg kann beliebig gewählt werden, wenn es mehrere minimale Funkfeldwege gibt. Vorzugsweise werden die übrigbleibenden minimalen Funkfeldwege als alternative Auswahlwege gespeichert, wie dies oben diskutiert wurde. Die alternativen auswählbaren minimalen Funkfeldwege werden vorzugsweise benutzt, wenn der erste auszuwählende minimale Funkfeldweg nicht verfügbar ist, beispielsweise wenn eine Verbindung des minimalen Funkfeldweges der ersten Wahl ausfällt aufgrund der Erneuerung von Weiterleitungsinformation durch dieses Verfahren.
  • Die Task 106 berechnet eine Verbindungsbenutzungswahrscheinlichkeit (link usage probability) (LUP) für das erste Quel len-Zielpaar (S-D) und den minimalen Funkfeldweg, der von der Task 105 gefunden wurde. Jedesmal, wenn ein Weg betrachtet wird, wird der LUP für alle Verbindungen, die bei diesem Weg in Frage kommen, erneuert. In einer bevorzugten Ausführungsform kann die Task 106 eine LUP für jede Verbindung eines ausgewählten Weges mit minimalem Funkfeld berechnen oder erneuern. Der LUP kann wie folgt berechnet werden: LUP = (Fi/Nj)·Djwobei Fi die Anzahl angibt, mit der die Verbindung "i" in Pfaden enthalten ist, die für die Quellen/Zielpaare bis zu diesem Punkt betrachtet wurden. Nj gibt die gesamte Anzahl von Quellen/Zielpaaren "j" an, die bei diesem Punkt im Verfahren 100 betrachtet werden. Dj gibt den Prozentsatz für den Verkehr an, der für das Quellen/Zielpaar "j" über das Zeitintervall projiziert wird, für das die Netzwerkweiterleitungsinformation berechnet wird. In einer Abwandlung dieser Ausführungsform wird Dj auf "Eins" gesetzt, wenn die Verteilung des Verkehrs (d.h., die Anforderung für Nachrichtenservice) über das Netzwerk, welcher über die Quellen/Zielpaare übertragen werden soll, nicht betrachtet wird.
  • Beim Bestimmen der Weiterleitung wird "j" für jeden Quellen/Zielknoten inkrementiert und die LUP für jede Verbindung, die bei dem ausgewählten Weg betroffen ist, erneuert. Wenn die LUPs für jede Verbindung des ausgewählten Weges berechnet wurden, berechnet die Task 108 eine Netzwerkweiterleitungsentropie (network routing entropy) (NRE). Die NRE kann aufgrund folgender Formel berechnet werden: NRE = –sumi[(LUP)i·log(LUP)i]
  • Die NRE ist die negative Summe aus dem Produkt des LUPs und des Logarithmus des LUPs für jede Verbindung der Konstellation. Die Task 108 erneuert die NRE auch jedesmal, wenn die Task 108 ausgeführt wird (d.h., für jedes betrachtetes Quellen/Zielpaar).
  • Die Task 110 wählt einen Weg mit minimalem Funkfel aus den Wegen mit minimalem Funkfeld, die von der Task 104 für das Quellen/Zielpaar aufgefunden wurden, wobei dies unter Berücksichtigung erfolgt, welcher davon zu der größten NRE für das Netzwerk als erster Auswahlweg führt. Die Wege mit minimalem Funkfeld, die zur nächstgrößeren NRE führen, werden als Alternativen oder zweite Wege in den Weiterleitungstabellen selektiert.
  • In einer alternativen Ausführungsform bestimmt die Task 110 die Vebindung für jeden Weg mit minimalem Funkfeld, der den maximalen LUP für diesen minimalen Funkfeldweg aufweist. Die Task 110 wählt dann den minimalen Funkfeldweg aus, welcher die Verbindund mit dem kleinsten der maximalen LUPs einschließt. Der kleinste maximale LUP bedeutet eine vernünftige Annäherung an die gesamte Netzwerkentropie, da die lokale Entropie von alternativen minimalen Funkfeldwegen für das betrachtete Quellen/Zielpaar betrachtet wird.
  • Die Task 112 erneuert den LUP für jede Verbindung des minimalen Funkfeldweges, welcher als Erste-Wahl-Weg von der Task 110 ausgewählt wurde. Der minimale Funkfeldwegee), der nicht ausgewählt wurde, wird vorzugsweise als alternativer minimaler Funkfeldweg e) gespeichert, wobei dies in der Reihenfolge der entsprechenden LUPs oder der resultierenden NREs geschieht.
  • Die Task 114 bestimmt, ob alle S-D-Paare der Knotenkonstellation betrachtet wurden und, falls dies nicht der Fall ist, wird mit der Task 106 fortgefahren, um die nächste S-D-Paarkombination zu betrachten (d.h. j wird um Eins erhöht). Die Tasks 106–112 werden für alle anderen Quellen/Zielpaare wiederholt. Wenn alle S-D-Paare betrachtet wurden, wurden die minimalen Funkfeldwege für jedes S-D-Paar ausgewählt. Die Task 116 bestimmt, ob alle bekannten Konstellations-Konfigurationen und Zeitintervalle betrachtet wurden. Beispielsweise können während bestimmter Abschnitte eines Umlaufs eines Knotens mehrere Querebenen-Querverbindungen ausgeschaltet werden. Dies tritt zu gewissen Zeiten während eines Umlaufs auf und es werden daher unterschiedliche alternative minimale Funkfeldwege gewählt.
  • Wenn alle Konstellations-Konfigurationen und Zeitintervalle betrachtet wurden, speichert die Task 118 die Weiterleitungsinformation. Die gespeicherte Information enthält eine Liste von ausgewählten minimalen Funkfeldwegen für jedes S-D-Paar, für jede Konstellations-Konfiguration während vorgegebener Zeitperioden. In einer Ausführungsform, die als virtuelle Pfad-Ausführungsform bezeichnet wird, wird ein kompletter Satz von Weiterleitungsinformationen (d.h. ausgewählte minimale Funkfeldwege) in Gesprächssteuerzentren gespeichert, beispielsweise in der SCS 28 (1). In dieser Ausführungsform enthält jedes Paket vorzugsweise ein Kennzeichen (tag), welches den Weg angibt, welcher beschritten werden soll, wenn das Paket von Knoten zu Knoten fortschreitet. Das Kennzeichen identifiziert ein Quellen/Zielpaar für das der Weg durch die Tasks 102–116 bestimmt wurde.
  • In der genannten Ausführungsform sendet die Task 120 Weiterleitungsinformationen (d.h. Listen von ersten, zweiten und dritten Auswahlmöglichkeiten für Wege mit minimalem Funkfeld) zu jedem Knoten für die ausgewählten minimalen Funkfeldwege, welcher diesen Knoten als Quellen- oder Übergangsknoten verwendet. Die Weiterleitungsinformation, die zu jedem Knoten gesendet wird, weist vorzugsweise Tabellenform auf. Die Weiterleitungstabelle, die zu jedem Knoten gesendet wird, listet jeden Knoten mit einem Kennzeichen, welches den Weg identifiziert, auf. Auf diese Weise enthält jeder Knoten nur Informationen über den nächsten Knoten des Weges, welcher mit jedem Kennzeichen assoziiert ist. Daher muß nicht die gesamte Weiterleitungsinformation für alle Quellen/Ziel paar-Kombinationen in jedem Knoten der Konstellation gespeichert werden. Wenn ein Knoten ein Datenpaket enthält, verwendet der Knoten das Paketweiterleitungs-Kennzeichen, um den nächsten Knoten auf dem ersten Auswahlweg mit minimalem Funkfeld zu finden, zu dem das Paket gesendet werden soll.
  • Für den Fachmann wird klar sein, daß die Ausführungsform mit virtuellem Pfad auch verhindert, daß Verbindungsblockierungen auftreten, und daß dadurch eine verbesserte Weiterleitungsmöglichkeit geschaffen wird.
  • In einer anderen Ausführungsform, die als Datagram-Ausführungsform bezeichnet wird, identifiziert jedes Datenpaket einen Zielknoten als Teil der Paket-ID, statt ein Quellen/Zielpaar zu identifizieren, wie bei der Ausführungsform mit virtuellem Pfad. In der Datagram-Ausführungsform werden die Datenpakete zu dem Zielknoten unabhängig davon weitergeleitet, von welchem Knoten das Paket empfangen wurde, und unabhängig vom Quellenknoten des Paketes. In der Datagram-Ausführungsform werden Weiterleitungstabellen für jeden Knoten der Konstellation vorzugsweise von der SCS 28 (1) bestimmt. Die Weiterleitungsinformation, die durch die Tasks 102–116 bestimmt wurde, wird verwendet, um die Anzahl der ausgewählten Funkfeldwege zu bestimmen, welche jeden Knoten als Quellknoten oder Übergangsknoten (transit node) zum Senden eines Datenpaketes zu einem anderen Zielknoten in der Konstellation verwenden. Basierend auf der Anzahl der ausgewählten Funkfeldwege, die einen Knoten verwenden, wird der Prozentsatz der ausgewählten Funkfeldwege, welche jede Verbindung, die mit diesem Knoten assoziiert ist, verwenden, bestimmt. Dieses Verfahren wird für jeden Knoten der Konstellation ausgeführt. Die bestimmten Prozentsätze werden als Wahrscheinlichkeit verwendet, mit denen ein Knoten eine seiner angezeigten Verbindungen verwendet, um ein Datenpaket zu einem identifizierten Zielknoten weiterzuleiten.
  • In der Datagram-Ausführungsform erzeugt die Task 118 eine Tabelle für jeden Knoten der Konstellation basierend auf diesen Prozentsätzen. Die Tabelle kann für jeden Knoten unterschiedlich sein und vorzugsweise schließt sie für jeden Zielknoten die Wahrscheinlichkeit, mit der jede Verbindung genutzt wird, mit ein. In einer Ausführungsform kann ein Knoten vier Ausgangsverbindungen haben. Drei der vier Ausgangsverbindungen können auf ausgewählten Funkstreckenwegen für einen bestimmten Zielknoten liegen. In diesem Fall würde die Tabelle den Knoten dahingehend informieren, jede der drei Verbindungen mit einem Prozentsatz basierend auf der Häufigkeit, mit der jede Verbindung in den ausgewählten Funkstreckenwegen enthalten ist, zu nutzen. Somit kann eine Verbindung für siebzig Prozent der Zeit aufgelistet sein, während die anderen zwei Verbindungen für zwanzig bzw. zehn Prozent der Zeit für einen bestimmten Zielknoten aufgelistet sind. In der Datagram-Ausführungsform sendet die Task 120 jede der individuellen Tabellen an den geeigneten Knoten, welcher für die Weiterleitung der Datenpakete verwendet wird.
  • Die Datagram-Ausführungsform leitet die Datenpakete zu den Zielknoten, unabhängig davon weiter, von welchem Knoten das Paket empfangen wurde und unabhängig von dem Quellknoten des Paketes. Für den Fachmann wird klar sein, daß, obwohl die Datagram-Ausführungsform, die durch die Tasks 102–116 bestimmte Weiterleitungsinformation nicht vollständig ausnützt, im Gegensatz zur Ausführungsform mit virtualem Pfad, diese Ausführungsform den Vorteil aufweist, daß weniger Information von jedem Datenpaket befördert werden muß, da jedes Datenpaket lediglich den identifizierten Zielknoten trägt. Beispielsweise sind bei einer Ausführungsform mit 66 Satellitenknoten nur sieben Bit-Adressen notwendig, um alle möglichen Zielknoten zu identifizieren, während bei der Ausführungsform mit virtuellem Pfad zumindest dreizehn Bit-Adressen notwendig sind, um eine bestimmte Quellen/Zielpaar-Kombination zu identifizieren.
  • Es ist eine Weiterleitungslogik für die Entscheidung in den Satellitenknoten notwendig, um die Datenpakete weiterzuleiten. In einer bevorzugten Ausführungform werden die Entscheidungen in einem Satellitenknoten durch logische Gatter implementiert, obwohl für den Fachmann klar sein wird, daß auch andere Implementationen möglich sind. In einer Ausführungsform werden logische Weiterleitungsentscheidungen, basierend auf einer Zieladresse, die in jedem Datenpaket angezeigt ist, ausgeführt. Die Weiterleitungsentscheidungen variieren in Abhängigkeit davon, ob der Knoten ein aussendender, ein dazwischenliegender oder ein Zielknoten ist.
  • 9 zeigt eine parallele Hardware-Implementation einer Paket-Weiterleitungslogik innerhalb eines aussendenden Knotens, wie er für eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung geeignet ist. Der aussendende Knoten ist ein Satellitenknoten, welcher das Paket entweder über eine Teilnehmerverbindung 16 (1) von einer Teilnehmereinheit 26 (1) oder über Erdverbindungen 15 (1) von einer Überleiteinrichtung 22 (1) erhält. Wie oben angesprochen, besitzt der aussendende Knoten vorzugsweise eine Abschätzung über die Entfernung des Ziels des Paketes in Form einer minimalen Funkfeldzahl von dem aussendenden Knotenpunkt. Der minimale Funkfeldzahl-Abstand basiert auf dem minimalen Funkfeldweg in einer funktionierenden Konstellation (d.h. mit kleinen Fehlern). Die abgeschätzte Entfernung wird vorzugsweise nur vor dem aussendenden Knoten als für die Entscheidung verwendete untere Grenze verwendet. Der geschätzte Entfernungsparameter wird als minimale Funkfeldzahl-Distanz (minimal hop count distance) (MHCD) bezeichnet. In einer bevorzugten Ausführungsform wird diese Information entweder zu dem aussendenden Knoten über Gesprächsaufbaunachrichten von der Gesprächsverarbeitungs-Überleiteinrichtung überliefert und in diesem gespeichert, oder in Echtzeit (z.B. durch reine verdrahtete Logik) basierend auf dem angezeigten Ziel innerhalb des Paketes berechnet. In einer anderen bevorzugten Ausführungsform kann das Paketziel durch ein Unterfeld von 3 Bits angezeigt sein, wodurch eine Umlaufzahl angezeigt wird und darüber hinaus durch ein 3 oder 4 Bit Unterfeld angezeigt werden, welches den bestimmten Satelliten innerhalb der Ebene kennzeichnet.
  • Der aussendende Knoten überprüft die angezeigte MHCD gegenüber einem setzbaren Schwellwert, der hier MHCT (minimum hop count threshold) genannt wird, welcher in den Satellitenknoten durch die SCS programmiert wird. Der aussendende Knoten leitet das Paket über die zweite oder die erste Ausgangsverbindungswahl weiter, welche durch die Weiterleitungstabelle angezeigt wird, in Abhängigkeit davon, ob für den MHCD festgestellt wird, daß er unter oder über dem festgelegten MHCT-Schwellwert liegt. Somit wird das Paket über den indirekten (längeren) Pfad gesendet, wenn die Funkfeldzahlverzögerung dies erlaubt und verwendet die Verbindungen für einen direkten Pfad (mit minimalen Funkfeldwegen) für Pakete, die ein weiter entferntes Ziel erreichen müssen. Dies verhindert, daß Leitungsblockierungen durch Ladungsaufsplittung auftreten. Die Ladungsaufsplittung wird auf einer Gesprächs/Gesprächs-Basis effektiv erreicht, da alle Pakete von dem gleichen Gespräch im allgemeinen entlang der gleichen Quellen/Ziel-Funkfeldzahldistanz gehören. Für den Fachmann wird klar sein, daß die Verzögerungsschwankungen, die bei Sprachdaten auftreten, eliminiert werden. Eine Ausführungsform der Weiterleitungslogik bei dem aussendenden Knoten ist in 9 in Form einer parallelen Implementation in Hardware aufgrund von Einfachheit und Geschwindigkeitsüberlegungen dargestellt.
  • In 9 bestimmt die Task 202, ob ein Paket für den momentanen Knoten adressiert ist. Die Task 204 liefert das Paket über eine "downlink"-Verbindung an einen Erdterminal oder eine Teilnehmereinheit. Wenn das Paket nicht für den momentanen Knoten adressiert ist, werden die drei Ausgangsleitungswahlmöglichkeiten von der Weiterleitungstabelle in der Task 206 gelesen. Die Task 208 leitet die Pakete über die Zweite-Wahl-Ausgangsverbindung weiter, falls sie nicht fehlerhaft ist. In einer bevorzugten Ausführungsform leitet die Task 208 das Paket über die Zweite-Wahl-Ausgangsverbindung weiter, falls sie nicht fehlerhaft ist und der MHCD kleiner ist als der MHCT.
  • Die Task 210 leitet das Paket über die Erste-Wahl-Ausgangsverbindung weiter, wenn die Zweite-Wahl-Ausgangsverbindung fehlerhaft ist. In einer bevorzugten Ausführungsform leitet die Task 210 das Paket über die Erste-Wahl-Ausgangsverbindung weiter, wenn die Zweite-Wahl-Ausgangsverbindung fehlerhaft ist und der MHCD kleiner ist als der MHCT. Die Task 212 leitet das Paket über die Dritte-Wahl-Ausgangsverbindung weiter, wenn die Erste- und Zweite-Wahl-Ausgangsverbindungen beide fehlerhaft sind. Die Task 214 leitet das Paket über die erste Verbindung weiter, wenn diese nicht fehlerhaft ist. In einer bevorzugten Ausführungsform leitet die Task 214 das Paket über die erste Verbindung weiter, falls diese nicht fehlerhaft ist und der MHCD größer oder gleich der MHCT ist. Die Task 216 leitet das Paket über die zweite Verbindung weiter, falls diese nicht fehlerhaft ist. In einer bevorzugten Ausführungsform leitet die Task 216 das Paket über die zweite Verbindung weiter, falls diese nicht fehlerhaft ist und der MHCD größer oder gleich der MHCT ist. Die Task 218 mißachtet das Paket wenn alle Ausgangsverbindungsmöglichkeiten, die in der Tabelle aufgelistet sind, fehlerhaft sind.
  • 10 zeigt eine parallele Hardware-Implementation der Paketweiterleitungslogik innerhalb eines nichtaussendenden Knotens, gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Weiterleitungslogik, die verwendet wird, um das Paket an einen beliebigen Knoten außer an dem Knoten, welcher das Paket aussendet, zu schalten, wird durch die Prozedur 300 beschrieben. Ein Satellitenknoten leitet ein Paket über eine erste Ausgangsverbindungsmöglichkeit, die in der Weiterleitungstabelle angezeigt ist (für den Zu stand der Konstellations-Kofiguration), weiter, wenn diese Verbindung nicht fehlerhaft ist. Im anderen Fall wird die zweite Ausgangsverbindung, die angezeigt wird, überprüft, falls diese nicht fehlerhaft ist. Andernfalls wird die dritte Ausgangsverbindung, die angezeigt ist, überprüft und das Paket über diese weitergeleitet, falls sie nicht fehlerhaft ist. Wenn alle Ausgangsverbindungswahlmöglichkeiten ausfallen, wird das Paket fallengelassen und der Schaltprozeß innerhalb des Knotens ist abgeschlossen. Eine Ausführungsform einer parallelen schnellen Hardware-Implementation dieser Logik ist in 10 gezeigt.
  • In 10 bestimmt die Task 302 ob das Paket für den momentanen Knoten adressiert ist und, falls dies der Fall ist, liefert die Tasks 304 das Paket über eine "downlink"-Verbindung an einen Erdterminal oder eine Teilnehmereinheit. Wenn das Paket nicht für den momentanen Knoten adressiert ist, werden drei Ausgangsverbindungsmöglichkeiten von der Weiterleitungstabelle in der Task 306 gelesen. Die Task 308 leitet das Paket über die Erste-Wahl-Ausgangsverbindung weiter, wenn diese nicht fehlerhaft ist. Die Task 310 leitet das Paket über die Zweite-Wahl-Ausgangsverbindung weiter, wenn die Erste-Wahl-Ausgangsverbindung fehlerhaft ist. Die Task 312 leitet das Paket über die Dritte-Wahl-Ausgangsverbindung weiter, wenn die Erste- und Zweite-Wahl-Ausgangsverbindungen beide fehlerhaft sind. Die Task 314 verwirft das Paket, wenn alle Ausgangsverbindungsmöglichkeiten, die in der Tabelle aufgelistet sind, fehlerhaft sind.
  • Die Vorteile der vorliegenden Erfindung für das Weiterleiten von Datenpaketen und der Knoten in einem Kommunikationssystem, bei dem die Knoten sich zueinander bewegen und bei denen sich die Verbindungen zwischen den Knoten als Funktion der Position der Knoten und aufgrund von Verbindungsfehlern verändern, liegen auf der Hand. Diese Vorteile schließen ein hochverteiltes Weiterleitungsverfahren, das autonom bei jedem Knoten implementiert ist, mit ein. Ein anderer Vorteil des Weiterleitungsverfahrens besteht in der einheitlichen Verwendung der Netzwerkverbindungen, während die Anzahl der Funkfelder bei jedem Pfad, der für das Weiterleiten verwendet wird, begrenzt wird. Ein anderer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß Einheitlichkeit erzielt wird, welche hilft, Verbindungsblockierungen zu verhindern. Ein anderer Vorteil besteht darin, daß keine Weiterleitungsinformation in der SCS oder den GWs gehalten oder erneuert werden muß. Andere Vorteile bestehen darin, daß Blockierung verhindert wird, und nicht auf diese reagiert wird. Ein anderer Vorteil besteht in der Verbindungsfehlersicherheit und der Weiterleitung von Datenpaketen, um Verbindungsfehler unter Verwendung vorberechneter alternativer Verbindungsmöglichkeiten.

Claims (9)

  1. Verfahren für ein Kommunikationssystem (10) mit einer Vielzahl von Knoten (12), die miteinander über Verbindungen (21, 23) kommunizieren, wobei jede der Verbindungen eine Verbindungsnutzungswahrscheinlichkeit LUP hat, die proportional einer Anzahl von Zeitpunkten ist, bei denen eine Verbindung Teil eines Weges innerhalb der Vielzahl von Knoten (12) ist, und das Verfahren zum Weiterleiten von Datenpaketen (70) über die Vielzahl der Knoten (12) dient und folgende Schritte umfaßt: (a) Auffinden (104) von alternativen Wegen mit minimaler Funkfeldanzahl zwischen einem Quellenknoten und einem Zielknoten der Vielzahl von Knoten (12), wobei jeder dieser alternativen Wege mit minimalem Funkfeld durch den Weg zwischen dem Quellenknoten und dem Zielknoten mit einer minimalen Anzahl einer Sequenz von Verbindungen gekennzeichnet ist, über die ein Datenpaket gesendet werden kann; (b) Zeitweiliges Erneuern (106) der LUP für jede Verbindung, die in jedem der alternativen Wege mit minimalem Funkfeld mitwirkt, wobei der Schritt des zeitweiligen Erneuerns (106) durch Vergrößern der LUP proportional zu einer Anzahl von Zeitpunkten ausgeführt wird, bei denen jede in jedem der alternativen Wege mit minimalem Funkfeld mitwirkende Verbindung Teil von einem der alternativen Wege mit minimalem Funkfeld ist; (c) Berechnen (108) einer Netzwerkweiterleitungsentropie NRE für jeden der alternativen Wege unter Verwendung der LUPs für jede Verbindung, die in jedem der alternativen Wege mitgewirkt hat; (d) Auswählen (110) eines Erste-Wahl-Weges mit minimalem Funkfeld aus den alternativen Wegen mit minimalem Funkfeld, wobei der Erste-Wahl-Weg die größten der berechneten NREs hat, und (e) Weiterleiten des Datenpaketes von dem Quellknoten zu dem Zielknoten über den Erste-Wahl-Weg mit minimalem Funkfeld.
  2. Veftahren nach Anspruch 1, mit dem Schritt des Bestimmens, welche Verbindungen (21, 23) für den Transfer eines Datenpaketes (70) während vorgegebener Zeitperioden nicht verfügbar ist, wobei die Verbindungen ausgeschaltet werden, wenn die Knoten ihre Umlaufposition ändern.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die alternativen Wege mit minimalem Funkfeld einen Übergangsknoten in einer Sequenz von Verbindungen (21, 23) einschließen, wobei der Übergangsknoten ein Knoten aus dem Erste-Wahl-Weg mit minimalem Funkfeld ist und wobei jeder Knoten aus der Vielzahl von Knoten eine Vielzahl von Verbindungen, die damit assoziiert sind, aufweist, und wobei das Auswählen gekennzeichnet ist durch den Schritt des Auswählens von Erste-Wahl-Wegen mit minimalem Funkfeld für jedes Quel len/Zielpaar von Knoten aus der Vielzahl und wobei das Verfahren weiterhin gekennzeichnet ist durch den Schritt: Berechnen des Prozentsatzes für den Übergangsknoten, mit dem jede Verbindung, die mit dem Übergangsknoten assoziiert ist, durch die Erste-Wahl-Wege mit minimalem Funkfeld identifiziert werden, welche den Übergangsknoten zum Weiterleiten an den Zielknoten verwenden und wobei der Weiterleitungsschritt gekennzeichnet ist durch den Schritt des Weiterleitens des Datenpaketes vom Übergangsknoten weg zum Zielknoten über eine aus der Vielzahl von Verbindungen, die mit dem Übergangsknoten assoziiert sind, basierend auf dem Prozentsatz und wobei das Verfahren gekennzeichnet ist durch folgende Schritte: Erzeugen einer Tabelle für den Übergangsknoten, welche den Prozentsatz für jede Verbindung aus der Vielzahl von Verbindungen umfaßt, die mit dem Übergangsknoten assoziiert sind, und Senden der Tabelle zu dem Übergangsknoten.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, weiterhin gekennzeichnet durch den Schritt des Bestimmens von verfügbaren Verbindungen, die während einer vorgegebenen Zeitperiode benutzt werden können und wobei der Auffndeschritt gekennzeichnet ist durch den Schritt des Beurteilens von nur verfügbaren Verbindungen zum Finden der Wege mit minimalem Funkfeld, wobei die Knoten umlaufende Satellitenübertragungsstationen sind und wobei der Bestimmungsschritt gekennzeichnet ist durch den Schritt des Bestimmens verfügbarer Verbindungen während vorgegebener Zeitperioden basierend auf unterschiedlichen Konstellations-Konfigurationen für die Vielzahl von Knoten, und wobei die Konstellations-Konfigurationen Umlaufpositionen für jeden Knoten während jeder vorgegebenen Zeitperiode einschließt, einschließlich von Verbindungen, für die geplant ist, sie während jeder der vorgegebenen Zeitperioden auszuschalten.
  5. Kommunikationssystem zum Weiterleiten von Datenpaketen (70) über Wege mit minimaler Funkfeldanzahl, um eine verteilte Benutzung von Kommunikationsverbindungen (21, 23) zu erreichen, wobei die Wege mit minimalem Funkfeld durch eine Liste von Kommunikationsverbindungen bezeichnet werden, über die ein Datenpaket (70) zwischen einem Quellknoten (12) und einem Zielknoten (12) gesendet werden kann, und wobei das System aufweist: eine Vielzahl von Knoten (12), die sich in bezug zueinander bewegen, wobei die Knoten über Kommunikationsverbindungen (21, 23) miteinander gekoppelt sind; Mehrkanal-Sende-Empfangseinrichtungen, die mit jedem Knoten aus der Vielzahl von Knoten assoziiert sind, um Datenpakete über die Kommunikationsverbindungen, unter Verwendung der Wege mit minimalem Funkfeld, zu senden; einen Prozessor, der mit jedem der Mehrkanal-Sende/Empfangseinrichtung gekoppelt ist; und einer Steuereinrichtung, die mit dem Knoten gekoppelt ist, um zu bestimmen, weiche der Kommunikationsverbindungen während vorgegebener Zeitperioden verfügbar sind und um die Wege mit minimalem Funkfeld zwischen den Knoten zu bestimmen, um Verbindungsnutzungswahrscheinlichkeiten LUPs für jede Kommunikationsverbindung der Wege mit minimalem Funkfeld zu berechnen, wobei die LUPs für jede Kommunikationsverbindung der Wege proportional einer Anzahl von Zeitpunkten sind, bei denen eine Verbindung Teil eines Weges ist, um eine Netzwerkweiterleitungsentropie (NRE), basierend auf den LUPs zu berechnen, und um einen Erste-Wahl-Weg mit minimalem Funkfeld aus den Wegen mit minimalen Funkfeld für den Quellknoten und für den Zielknoten, basierend auf der NRE, auszuwählen.
  6. Kommunikationssystem nach Anspruch 5, wobei die Erste-Wahl-Wege mit minimalem Funkfeld einen Übergangsknoten in der Sequenz von Verbindungen aufweisen, wobei der Übergangsknoten ein Knoten aus dem Erste-Wahl-Weg mit minimalem Funkfeld ist und wobei die Steuereinheit aufweist: eine Einrichtung zum Berechnen eines Prozentsatzes mit der jede Kommunikationsverbindung aus der Vielzahl der Verbindungen, die mit dem Übergangsknoten assoziiert sind, durch den Erste-Wahl-Weg mit minimalem Funkfeld, der den Übergangsknoten verwendet, identifiziert wird; und eine Einrichtung zum Instruieren der Sende/Empfangseinrichtung, die mit dem Übergangsknoten gekoppelt ist, ein Datenpaket von Übergangsknoten, über eine der mit dem Übergangsknoten assoziierte Kommunikationsverbindung, basierend auf dem Prozentsatz, zu senden.
  7. Kommunikationssystem nach Anspruch 5, weiterhin enthaltend ein Speichermedium an jedem Knoten, der mit den Prozessoren gekoppelt ist, wobei das Speichermedium eine Tabelle speichert, die einen Erste-Wahl-Weg mit minimalem Funkfeld einschließt, wobei die Tabelle von der Steuereinrichtung zu jedem Knoten der Vielzahl von Knoten über eine „uplink"-Verbindung gesendet wird.
  8. Kommunikationssystem nach Anspruch 5, wobei die Steuereinrichtung eine Einrichtung zum Auffinden alternativer Funkfeldwege einschließt, wenn nur ein Weg mit minimalem Funkfeld gefunden wurde, wobei die alternativen Funkfeldwege Wege mit einschließen, die eine Funkfeldlänge aufweisen, die geringer ist als ein akzeptierbarer Schwellwert für einen Typ von Datenpaket, wobei der akzeptierbare Schwellwert auf einer Verzögerung, die mit dem alternativen Funkfeldweg assoziiert ist, basiert.
  9. Verfahren für ein Kommunikationssystem, bestehend aus einer Vielzahl von Knoten (12), die sich in bezug aufeinander bewegen und die miteinander über Verbindungen kommunizieren, wobei das Verfahren zum Weiterleiten von Datenpaketen über die Knoten dient und folgende Schritte aufweist: Bestimmen von Verbindungen (21, 23), die verfügbar sind, um Übertragungen zwischen der Vielzahl von Knoten während einer Vielzahl von vorgegebenen Zeitperi oden herzustellen, wobei jede Zeitperiode auf unterschiedlichen Konstellations-Konfigurationen für die Knoten beruht, die Konstellations-Konfigurationen Umlaufpositionen für jeden der Knoten während jeder der vorgegebenen Zeitperioden einschließt; Auffinden von minimalen Funkfeldwegen für jede Konstellations-Konfiguration zwischen Quell- und Ziel-Knotenpaaren, wobei jeder Weg mit minimalem Funkfeld durch eine Sequenz von Verbindungen gekennzeichnet ist, über die ein Datenpaket zwischen einem Quellknoten und einem Zielknoten gesendet werden kann; Berechnen einer Verbindungsnutzungswahrscheinlichkeit LUP für jede der Verbindungen der Sequenz, wobei die LUP auf einer Anzahl von Zeiten basiert zu denen eine Verbindung in jeder der Sequenzen verwendet wird; Berechnen einer Netzwerkweiterleitungsentropie NRE für jeden der Wege mit minimalem Funkfeld, basierend auf den LUPs jeder Verbindung der Wege; für jedes Quell/Zielknotenpaar Auswählen eines Weges mit minimalem Funkfeld für jede Konstellations-Konfigurations, wobei dieser ausgewählte Weg mit minimalem Funkfeld zur größten Netzwerkweiterleitungsentropie NRE führt; und Weiterleiten während der vorgegebenen Zeitperioden, die mit den Konstellations-Konfigurationen assoziiert sind, des Datenpakets wischen einem Quellknoten und einem Zielknoten über den Weg mit minimalem Funkfeld.
DE19505905A 1994-04-04 1995-02-21 Verfahren und Vorrichtung zur adaptiven Weiterleitung in einem Kommunikationssystem Expired - Lifetime DE19505905B4 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US222067 1994-04-04
US08/222,067 US5430729A (en) 1994-04-04 1994-04-04 Method and apparatus for adaptive directed route randomization and distribution in a richly connected communication network

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE19505905A1 DE19505905A1 (de) 1995-10-05
DE19505905B4 true DE19505905B4 (de) 2007-02-22

Family

ID=22830674

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19505905A Expired - Lifetime DE19505905B4 (de) 1994-04-04 1995-02-21 Verfahren und Vorrichtung zur adaptiven Weiterleitung in einem Kommunikationssystem

Country Status (6)

Country Link
US (1) US5430729A (de)
CN (1) CN1099177C (de)
CA (1) CA2142152C (de)
DE (1) DE19505905B4 (de)
FR (1) FR2718314B1 (de)
GB (1) GB2288296B (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20230179514A1 (en) * 2020-05-25 2023-06-08 Airbus Defence And Space Sas Method for routing packets in a communication network having a variable and predictable topology

Families Citing this family (159)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6604118B2 (en) 1998-07-31 2003-08-05 Network Appliance, Inc. File system image transfer
US7174352B2 (en) 1993-06-03 2007-02-06 Network Appliance, Inc. File system image transfer
US5864679A (en) * 1993-09-06 1999-01-26 Kabushiki Kaisha Toshiba Transaction routing in a multiple processor system using an extracted transaction feature parameter and transaction historical data
US6020845A (en) * 1993-11-19 2000-02-01 Stanford Telecommunications, Inc. Satellite for increasing the utility of satellite communication systems
US5548533A (en) * 1994-10-07 1996-08-20 Northern Telecom Limited Overload control for a central processor in the switching network of a mobile communications system
US6460036B1 (en) 1994-11-29 2002-10-01 Pinpoint Incorporated System and method for providing customized electronic newspapers and target advertisements
US5758257A (en) 1994-11-29 1998-05-26 Herz; Frederick System and method for scheduling broadcast of and access to video programs and other data using customer profiles
DE4445800C1 (de) * 1994-12-21 1996-07-04 Siemens Ag Verfahren zum Bilden von für die nachfolgende Vermittlung von Verkehrsbeziehungen vorgesehenen Routinginformationen in einem Kommunikationsnetz
US5793842A (en) 1995-02-27 1998-08-11 Schloemer; Jerry R. System and method of call routing and connection in a mobile (remote) radio telephone system
US5768531A (en) * 1995-03-27 1998-06-16 Toshiba America Information Systems Apparatus and method for using multiple communication paths in a wireless LAN
US5608721A (en) * 1995-04-03 1997-03-04 Motorola, Inc. Communications network and method which implement diversified routing
US5764740A (en) * 1995-07-14 1998-06-09 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson System and method for optimal logical network capacity dimensioning with broadband traffic
US5727051A (en) * 1995-07-14 1998-03-10 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ.) System and method for adaptive routing on a virtual path broadband network
US5872918A (en) * 1995-07-14 1999-02-16 Telefonaktiebolaget Lm Erisson (Publ) System and method for optimal virtual path capacity dimensioning with broadband traffic
US5774669A (en) * 1995-07-28 1998-06-30 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Scalable hierarchical network management system for displaying network information in three dimensions
US6147996A (en) 1995-08-04 2000-11-14 Cisco Technology, Inc. Pipelined multiple issue packet switch
US5805593A (en) * 1995-09-26 1998-09-08 At&T Corp Routing method for setting up a service between an origination node and a destination node in a connection-communications network
BR9603869A (pt) * 1995-10-02 1998-06-02 Motorola Inc Processo para proporcionar continuidade de comunicações ponto de conexão terrestre e ponto de conexão principal para sistema de comunicação de satélite
US5906337A (en) * 1995-10-03 1999-05-25 Trw Inc. Multiple altitude satellite relay system and method
US5629930A (en) * 1995-10-31 1997-05-13 Northern Telecom Limited Call routing in an ATM switching network
WO1997020419A2 (en) * 1995-11-16 1997-06-05 Loran Network Systems, L.L.C. Method of determining the topology of a network of objects
US6073011A (en) * 1995-12-19 2000-06-06 Trw Inc. Communication satellite load balancing system and method
US6091725A (en) 1995-12-29 2000-07-18 Cisco Systems, Inc. Method for traffic management, traffic prioritization, access control, and packet forwarding in a datagram computer network
US6035105A (en) 1996-01-02 2000-03-07 Cisco Technology, Inc. Multiple VLAN architecture system
US6199172B1 (en) * 1996-02-06 2001-03-06 Cabletron Systems, Inc. Method and apparatus for testing the responsiveness of a network device
US5828665A (en) * 1996-05-01 1998-10-27 3Com Corporation Apparatus and method for selecting improved routing paths in an emulated lan over an ATM network
US5754790A (en) * 1996-05-01 1998-05-19 3Com Corporation Apparatus and method for selecting improved routing paths in an autonomous system of computer networks
US6308148B1 (en) 1996-05-28 2001-10-23 Cisco Technology, Inc. Network flow data export
US6243667B1 (en) 1996-05-28 2001-06-05 Cisco Systems, Inc. Network flow switching and flow data export
US6212182B1 (en) 1996-06-27 2001-04-03 Cisco Technology, Inc. Combined unicast and multicast scheduling
US6434120B1 (en) 1998-08-25 2002-08-13 Cisco Technology, Inc. Autosensing LMI protocols in frame relay networks
AU6987896A (en) * 1996-09-06 1998-03-26 Brigitta Wagner Wireless communications system using beam direction multiplexing
US5924014A (en) * 1996-09-30 1999-07-13 Motorola, Inc. Method and apparatus for adaptive routing in a satellite-based communication system
US5884036A (en) * 1996-11-08 1999-03-16 Haley; Andrew Paul Method for determining the topology of an ATM network having decreased looping of topology information cells
GB2319695B (en) * 1996-11-20 1999-03-03 I Co Global Communications Communication method and apparatus
US6128286A (en) * 1996-12-03 2000-10-03 Motorola, Inc. Method and apparatus for using the sidelobe of a long range antenna for a short range communication link
US7054271B2 (en) 1996-12-06 2006-05-30 Ipco, Llc Wireless network system and method for providing same
US8982856B2 (en) 1996-12-06 2015-03-17 Ipco, Llc Systems and methods for facilitating wireless network communication, satellite-based wireless network systems, and aircraft-based wireless network systems, and related methods
US6052718A (en) * 1997-01-07 2000-04-18 Sightpath, Inc Replica routing
AU2569297A (en) * 1997-04-08 1998-10-30 Telecom Ptt Method of management in a circuit-switched communication network and device which can be used as a node in circuit-switched communication network
US6842780B1 (en) 1997-04-08 2005-01-11 Swisscom Ag Method of management in a circuit-switched communication network and device which can be used as a node in a circuit-switched communication network
GB2324435A (en) * 1997-04-18 1998-10-21 Northern Telecom Ltd Connectionless communication network with changing topology
US6286045B1 (en) 1997-05-19 2001-09-04 Matchlogic, Inc. Information storage and delivery over a computer network using centralized intelligence to monitor and control the information being delivered
US6014698A (en) * 1997-05-19 2000-01-11 Matchlogic, Inc. System using first banner request that can not be blocked from reaching a server for accurately counting displays of banners on network terminals
US6356530B1 (en) 1997-05-23 2002-03-12 Cisco Technology, Inc. Next hop selection in ATM networks
US6122272A (en) 1997-05-23 2000-09-19 Cisco Technology, Inc. Call size feedback on PNNI operation
ID24678A (id) * 1997-06-06 2000-07-27 Salbu Res & Dev Pty Ltd Metode pengoperasian suatu jaringan multi stasiun
US6862284B1 (en) 1997-06-17 2005-03-01 Cisco Technology, Inc. Format for automatic generation of unique ATM addresses used for PNNI
US6078590A (en) 1997-07-14 2000-06-20 Cisco Technology, Inc. Hierarchical routing knowledge for multicast packet routing
US6055364A (en) 1997-07-31 2000-04-25 Cisco Technology, Inc. Content-based filtering of multicast information
US6157641A (en) 1997-08-22 2000-12-05 Cisco Technology, Inc. Multiprotocol packet recognition and switching
US6212183B1 (en) 1997-08-22 2001-04-03 Cisco Technology, Inc. Multiple parallel packet routing lookup
US6512766B2 (en) 1997-08-22 2003-01-28 Cisco Systems, Inc. Enhanced internet packet routing lookup
DE19740106A1 (de) * 1997-09-12 1999-03-18 Alsthom Cge Alcatel Verfahren zum Einrichten von logischen Verbindungen in einem synchronen digitalen Nachrichtenübertragungsnetz, Netzelement und Managementsystem
DE19740107A1 (de) * 1997-09-12 1999-03-18 Alsthom Cge Alcatel Verfahren zum Übertragen von Datenpaketen und zur Durchführung des Verfahrens geeignetes Netzelement
US6343072B1 (en) 1997-10-01 2002-01-29 Cisco Technology, Inc. Single-chip architecture for shared-memory router
US5999797A (en) * 1997-11-03 1999-12-07 Motorola, Inc. Method and apparatus for providing private global networks in a satellite communication system
US6151305A (en) * 1997-11-14 2000-11-21 Nortel Networks Limited Method and apparatus for planning an ATM network for an area of concentrated demand for transport bandwidth
US6438605B1 (en) * 1997-11-17 2002-08-20 Minolta Co., Ltd. Communication equipment, communication route selection method, and computer program product in memory for selecting a communication route
US6111877A (en) 1997-12-31 2000-08-29 Cisco Technology, Inc. Load sharing across flows
US6249513B1 (en) 1998-02-06 2001-06-19 Com Dev Limited Managing inter-satellite connections in a constellation with overlapping orbital planes
US6208640B1 (en) 1998-02-27 2001-03-27 David Spell Predictive bandwidth allocation method and apparatus
US6457130B2 (en) 1998-03-03 2002-09-24 Network Appliance, Inc. File access control in a multi-protocol file server
US6317844B1 (en) 1998-03-10 2001-11-13 Network Appliance, Inc. File server storage arrangement
JP2004513530A (ja) * 1998-03-11 2004-04-30 スイスコム　アーゲー 無線および分散型システムのためのルーティング方法およびこれに適合させた装置
US6212570B1 (en) * 1998-04-29 2001-04-03 Nippon Telegraph & Telephone Corporation Information distribution device selection system
US8410931B2 (en) 1998-06-22 2013-04-02 Sipco, Llc Mobile inventory unit monitoring systems and methods
US6437692B1 (en) 1998-06-22 2002-08-20 Statsignal Systems, Inc. System and method for monitoring and controlling remote devices
US6914893B2 (en) 1998-06-22 2005-07-05 Statsignal Ipc, Llc System and method for monitoring and controlling remote devices
US6891838B1 (en) 1998-06-22 2005-05-10 Statsignal Ipc, Llc System and method for monitoring and controlling residential devices
US6370121B1 (en) 1998-06-29 2002-04-09 Cisco Technology, Inc. Method and system for shortcut trunking of LAN bridges
US6377577B1 (en) 1998-06-30 2002-04-23 Cisco Technology, Inc. Access control list processing in hardware
US6308219B1 (en) 1998-07-31 2001-10-23 Cisco Technology, Inc. Routing table lookup implemented using M-trie having nodes duplicated in multiple memory banks
US6182147B1 (en) 1998-07-31 2001-01-30 Cisco Technology, Inc. Multicast group routing using unidirectional links
US6389506B1 (en) 1998-08-07 2002-05-14 Cisco Technology, Inc. Block mask ternary cam
US6459899B1 (en) 1998-09-14 2002-10-01 Jerry R. Schloemer Cellular radio routing system
US6343984B1 (en) 1998-11-30 2002-02-05 Network Appliance, Inc. Laminar flow duct cooling system
US6512742B1 (en) 1998-12-09 2003-01-28 International Business Machines Corporation System for data transmission across a link aggregation
US6771642B1 (en) 1999-01-08 2004-08-03 Cisco Technology, Inc. Method and apparatus for scheduling packets in a packet switch
US6560450B1 (en) * 1999-01-11 2003-05-06 Nortel Networks Limited Satellite communications routing and addressing method
US7650425B2 (en) 1999-03-18 2010-01-19 Sipco, Llc System and method for controlling communication between a host computer and communication devices associated with remote devices in an automated monitoring system
US6757791B1 (en) 1999-03-30 2004-06-29 Cisco Technology, Inc. Method and apparatus for reordering packet data units in storage queues for reading and writing memory
CA2369437C (en) * 1999-03-31 2008-09-16 British Telecommunications Public Limited Company Progressive routing in a communications network
US6603772B1 (en) 1999-03-31 2003-08-05 Cisco Technology, Inc. Multicast routing with multicast virtual output queues and shortest queue first allocation
US6760331B1 (en) 1999-03-31 2004-07-06 Cisco Technology, Inc. Multicast routing with nearest queue first allocation and dynamic and static vector quantization
US6345294B1 (en) 1999-04-19 2002-02-05 Cisco Technology, Inc. Methods and apparatus for remote configuration of an appliance on a network
US6505254B1 (en) 1999-04-19 2003-01-07 Cisco Technology, Inc. Methods and apparatus for routing requests in a network
US7327698B1 (en) * 1999-06-03 2008-02-05 The Directv Group, Inc. Method and system for providing satellite communications using on-orbit payload configuration and reconfiguration
US6275470B1 (en) 1999-06-18 2001-08-14 Digital Island, Inc. On-demand overlay routing for computer-based communication networks
EP1517477B1 (de) * 1999-06-23 2007-01-24 Sony Deutschland GmbH Sendeleistungssteuerung für Funknetze mit Direkt-Übertragung zwischen mobilen Endgeräten
US6577601B1 (en) 1999-08-05 2003-06-10 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Masked proportional routing
US7630986B1 (en) 1999-10-27 2009-12-08 Pinpoint, Incorporated Secure data interchange
US6594261B1 (en) 1999-12-22 2003-07-15 Aztech Partners, Inc. Adaptive fault-tolerant switching network with random initial routing and random routing around faults
JP3601393B2 (ja) 2000-01-11 2004-12-15 日本電気株式会社 データグラム中継装置及びその方法
US6839321B1 (en) 2000-07-18 2005-01-04 Alcatel Domain based congestion management
US7296073B1 (en) 2000-09-13 2007-11-13 Network Appliance, Inc. Mechanism to survive server failures when using the CIFS protocol
US20030177263A1 (en) * 2000-09-29 2003-09-18 Robinson Gerald A Routing in a communications network
US6725401B1 (en) * 2000-10-26 2004-04-20 Nortel Networks Limited Optimized fault notification in an overlay mesh network via network knowledge correlation
NO314867B1 (no) * 2001-03-13 2003-06-02 Ericsson Telefon Ab L M Fremgangsmåte for å optimalisere programvaredistribusjon i store kommunikasjonsnett
AUPR580301A0 (en) * 2001-06-20 2001-07-12 Tele-Ip Limited Adaptive packet routing
US8489063B2 (en) 2001-10-24 2013-07-16 Sipco, Llc Systems and methods for providing emergency messages to a mobile device
US7480501B2 (en) 2001-10-24 2009-01-20 Statsignal Ipc, Llc System and method for transmitting an emergency message over an integrated wireless network
US7424527B2 (en) 2001-10-30 2008-09-09 Sipco, Llc System and method for transmitting pollution information over an integrated wireless network
US7110389B2 (en) * 2001-11-19 2006-09-19 International Business Machines Corporation Fanning route generation technique for multi-path networks
US7075886B2 (en) * 2001-12-21 2006-07-11 Itt Manufacturing Enterprises, Inc. Method and apparatus for routing information in satellite communication networks
US7225258B2 (en) * 2002-09-09 2007-05-29 General Dynamics Corporation System and method for connecting dynamic networks with limited resources
US7983239B1 (en) 2003-01-07 2011-07-19 Raytheon Bbn Technologies Corp. Systems and methods for constructing a virtual model of a multi-hop, multi-access network
WO2004064337A1 (de) * 2003-01-09 2004-07-29 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren und mobilfunktelekommunikationsnetz zur übertragung von paketdaten
US7881229B2 (en) * 2003-08-08 2011-02-01 Raytheon Bbn Technologies Corp. Systems and methods for forming an adjacency graph for exchanging network routing data
US7606927B2 (en) 2003-08-27 2009-10-20 Bbn Technologies Corp Systems and methods for forwarding data units in a communications network
US7668083B1 (en) * 2003-10-28 2010-02-23 Bbn Technologies Corp. Systems and methods for forwarding data in a communications network
CN100346618C (zh) * 2003-12-10 2007-10-31 联想(北京)有限公司 无线网格的最佳路由选择方法
US20050208949A1 (en) * 2004-02-12 2005-09-22 Chiueh Tzi-Cker Centralized channel assignment and routing algorithms for multi-channel wireless mesh networks
US8031650B2 (en) 2004-03-03 2011-10-04 Sipco, Llc System and method for monitoring remote devices with a dual-mode wireless communication protocol
US7756086B2 (en) 2004-03-03 2010-07-13 Sipco, Llc Method for communicating in dual-modes
US7337258B1 (en) * 2004-04-12 2008-02-26 Apple Inc. Dynamically allocating devices to buses
WO2006081206A1 (en) 2005-01-25 2006-08-03 Sipco, Llc Wireless network protocol systems and methods
US20060268691A1 (en) * 2005-05-31 2006-11-30 International Business Machines Corporation Divide and conquer route generation technique for distributed selection of routes within a multi-path network
US7978719B2 (en) * 2005-06-10 2011-07-12 International Business Machines Corporation Dynamically assigning endpoint identifiers to network interfaces of communications networks
US7398438B2 (en) * 2006-03-30 2008-07-08 Lucent Technologies Inc. Method and apparatus for improved routing in connectionless networks
US8300798B1 (en) 2006-04-03 2012-10-30 Wai Wu Intelligent communication routing system and method
US7742399B2 (en) 2006-06-22 2010-06-22 Harris Corporation Mobile ad-hoc network (MANET) and method for implementing multiple paths for fault tolerance
US7962717B2 (en) * 2007-03-14 2011-06-14 Xmos Limited Message routing scheme
US7962595B1 (en) * 2007-03-20 2011-06-14 Emc Corporation Method and apparatus for diagnosing host to storage data path loss due to FibreChannel switch fabric splits
EP2203911A4 (de) 2007-10-25 2011-12-28 Trilliant Networks Inc Gasmesser mit nachgerüstetem ultrasensitivem magnetmaterial auf der messskala und nachrüstungsverfahren für die messskala
US20090135836A1 (en) 2007-11-25 2009-05-28 Michel Veillette Collector device and system utilizing standardized utility metering protocol
EP2215550A1 (de) 2007-11-25 2010-08-11 Trilliant Networks, Inc. System und verfahren zur steuerung des energieverbrauchs
EP2215556B1 (de) 2007-11-25 2019-08-28 Trilliant Networks, Inc. System und verfahren für stromzustandübertragung in einem ami-system
US8138934B2 (en) 2007-11-25 2012-03-20 Trilliant Networks, Inc. System and method for false alert filtering of event messages within a network
US9237086B2 (en) * 2008-05-30 2016-01-12 Genband Us Llc Methods and apparatus for network traffic distribution based on random number values
EP2321983B1 (de) 2008-09-04 2018-05-09 Trilliant Networks, Inc. Verfahren zur implementierung von mesh-netzwerk-kommunikationen mithilfe eines mesh-netzwerk-protokolls
US8565075B2 (en) * 2008-10-30 2013-10-22 Verizon Patent And Licensing Inc. Method and system for determining alternate paths
US8289182B2 (en) 2008-11-21 2012-10-16 Trilliant Networks, Inc. Methods and systems for virtual energy management display
US8319658B2 (en) 2009-03-11 2012-11-27 Trilliant Networks, Inc. Process, device and system for mapping transformers to meters and locating non-technical line losses
US8139504B2 (en) * 2009-04-07 2012-03-20 Raytheon Bbn Technologies Corp. System, device, and method for unifying differently-routed networks using virtual topology representations
CA2809034A1 (en) 2010-08-27 2012-03-01 Randy Frei System and method for interference free operation of co-located tranceivers
US9013173B2 (en) 2010-09-13 2015-04-21 Trilliant Networks, Inc. Process for detecting energy theft
WO2012047880A2 (en) 2010-10-04 2012-04-12 Telcordia Technologies, Inc. A method and system for determination of routes in leo satellite networks with bandwidth and priority awareness and adaptive rerouting
EP2641137A2 (de) 2010-11-15 2013-09-25 Trilliant Holdings, Inc. System und verfahren zur sicheren kommunikation in mehreren netzwerken mittels einzelfunk
WO2012097204A1 (en) 2011-01-14 2012-07-19 Trilliant Holdings, Inc. Process, device and system for volt/var optimization
WO2012103072A2 (en) 2011-01-25 2012-08-02 Trilliant Holdings, Inc. Aggregated real-time power outages/restoration reporting (rtpor) in a secure mesh network
US8856323B2 (en) 2011-02-10 2014-10-07 Trilliant Holdings, Inc. Device and method for facilitating secure communications over a cellular network
US9041349B2 (en) 2011-03-08 2015-05-26 Trilliant Networks, Inc. System and method for managing load distribution across a power grid
CN102355315A (zh) * 2011-07-08 2012-02-15 西安电子科技大学 天基网广播方法
US9001787B1 (en) 2011-09-20 2015-04-07 Trilliant Networks Inc. System and method for implementing handover of a hybrid communications module
US10177985B2 (en) 2016-04-25 2019-01-08 Google Llc Systems and methods for routing and topology management of computer networks with steerable beam antennas
EP3513596B1 (de) * 2016-09-17 2021-07-21 Hughes Network Systems, LLC Funkressourcenverwaltung und -routing für feste datenschaltungen in einem ngso-satellitendatenkommunikationssystem
US10264509B2 (en) * 2016-09-29 2019-04-16 Hughes Network Systems, Llc Mobile network node routing
US10581523B2 (en) 2017-04-26 2020-03-03 Loon Llc Temporospatial software-defined networking for NGSO satellite networks
US10374695B2 (en) 2017-05-26 2019-08-06 Loon Llc Temporospatial software-defined networking for NGSO satellite networks
KR102261930B1 (ko) * 2017-04-26 2021-06-08 룬 엘엘씨 Ngso 위성 네트워크들을 위한 시공간적 소프트웨어 정의 네트워킹
US11201816B2 (en) * 2017-06-08 2021-12-14 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Optimal routing in a communications network
CN108737286B (zh) * 2018-05-22 2021-09-03 广东技术师范学院 一种全局拥塞价格的计算方法
US10887217B2 (en) * 2018-06-29 2021-01-05 Hewlett Packard Enterprise Development Lp Routing packets based on congestion metric thresholds and weights
CN109005108B (zh) * 2018-06-29 2022-10-25 全球能源互联网研究院有限公司 一种空间网络路由规划方法及系统
EP3629627A1 (de) * 2018-09-27 2020-04-01 GomSpace A/S Routing-verfahren für satellitenkonstellationen auf basis von autonomen hop-by-hop-entscheidungen und minimierung der verwendung von verbindungen zwischen ebenen
US10958334B1 (en) * 2020-01-02 2021-03-23 The Boeing Company Routing for non-geostationary orbit (NGSO) satellite systems
US11949494B2 (en) 2021-02-15 2024-04-02 The Boeing Company Differential routing for non-geostationary orbit (NGSO) satellite systems
CN114039654B (zh) * 2021-12-08 2023-07-25 重庆邮电大学 面向大规模leo卫星网络的基于负载均衡的路由方法

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4144412A (en) * 1976-01-19 1979-03-13 Nippon Telegraph And Telephone Public Corporation Method of assigning a radio channel to a calling mobile body of mobile communication system and radio channel assigning system therefor
US4722083A (en) * 1984-11-02 1988-01-26 Consiglio Nazionale Delle Richerche Satellite telecommunications system featuring multi-beam coverage and dynamically controlled allocation of the satellite transmission capacity
US4783779A (en) * 1985-10-16 1988-11-08 Kokusai Denshin Denwa Co., Ltd. Frequency assignment system in FDMA communication system
US4819227A (en) * 1986-08-14 1989-04-04 Hughes Aircraft Company Satellite communications system employing frequency reuse
US4905233A (en) * 1987-11-23 1990-02-27 Harris Corporation Multiple path routing mechanism for packet communications network
US5097499A (en) * 1990-08-22 1992-03-17 At&T Bell Laboratories Autonomous registration overload control for cellular mobile radio systems
DE3337648C2 (de) * 1983-10-17 1992-11-12 Telefunken Systemtechnik Gmbh, 7900 Ulm, De
US5227802A (en) * 1991-12-23 1993-07-13 Motorola, Inc. Satellite system cell management
US5233604A (en) * 1992-04-28 1993-08-03 International Business Machines Corporation Methods and apparatus for optimum path selection in packet transmission networks
US5253161A (en) * 1990-02-06 1993-10-12 Paul Nemirovsky Method for routing data in a near-optimal manner in a distributed data communications network

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4466060A (en) * 1982-02-11 1984-08-14 At&T Bell Telephone Laboratories, Incorporated Message routing in a computer network
CA1245327A (en) * 1985-09-06 1988-11-22 Northern Telecom Limited Path oriented routing system and method for packet switching networks
US4756019A (en) * 1986-08-27 1988-07-05 Edmund Szybicki Traffic routing and automatic network management system for telecommunication networks
US5031093A (en) * 1986-12-22 1991-07-09 Nec Corporation System for establishing route by selecting minimum of time-independent link parameters of incremental values
DE3838945A1 (de) * 1987-11-18 1989-06-08 Hitachi Ltd Netzwerksystem mit lokalen netzwerken und mit einer hierarchischen wegewahl
FR2625858A1 (fr) * 1988-01-08 1989-07-13 Lmt Radio Professionelle Procede et dispositif de commutation d'un paquet de donnees
US5088032A (en) * 1988-01-29 1992-02-11 Cisco Systems, Inc. Method and apparatus for routing communications among computer networks
US5115495A (en) * 1988-10-18 1992-05-19 The Mitre Corporation Communications network system using full-juncture and partial-juncture station status information for alternate-path distance-vector routing
US5095480A (en) * 1989-06-16 1992-03-10 Fenner Peter R Message routing system for shared communication media networks
US5179558A (en) * 1989-06-22 1993-01-12 Digital Equipment Corporation Routing apparatus and method for high-speed mesh connected local area network
US5088090A (en) * 1990-01-31 1992-02-11 Rad Network Devices Ltd. Routing system to interconnect local area networks
US5214646A (en) * 1990-01-31 1993-05-25 Amnon Yacoby System and method for interconnecting local area networks
US5150464A (en) * 1990-06-06 1992-09-22 Apple Computer, Inc. Local area network device startup process
US5282270A (en) * 1990-06-06 1994-01-25 Apple Computer, Inc. Network device location using multicast
US5253248A (en) * 1990-07-03 1993-10-12 At&T Bell Laboratories Congestion control for connectionless traffic in data networks via alternate routing
US5243592A (en) * 1990-10-15 1993-09-07 Digital Equipment Corporation Method and apparatus for distance vector routing on datagram point-to-point links
US5175733A (en) * 1990-12-27 1992-12-29 Intel Corporation Adaptive message routing for multi-dimensional networks
US5179556A (en) * 1991-08-02 1993-01-12 Washington University Bandwidth management and congestion control scheme for multicast ATM networks
US5274642A (en) * 1992-06-05 1993-12-28 Indra Widjaja Output buffered packet switch with a flexible buffer management scheme
US5317566A (en) * 1993-08-18 1994-05-31 Ascom Timeplex Trading Ag Least cost route selection in distributed digital communication networks

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4144412A (en) * 1976-01-19 1979-03-13 Nippon Telegraph And Telephone Public Corporation Method of assigning a radio channel to a calling mobile body of mobile communication system and radio channel assigning system therefor
DE3337648C2 (de) * 1983-10-17 1992-11-12 Telefunken Systemtechnik Gmbh, 7900 Ulm, De
US4722083A (en) * 1984-11-02 1988-01-26 Consiglio Nazionale Delle Richerche Satellite telecommunications system featuring multi-beam coverage and dynamically controlled allocation of the satellite transmission capacity
US4783779A (en) * 1985-10-16 1988-11-08 Kokusai Denshin Denwa Co., Ltd. Frequency assignment system in FDMA communication system
US4819227A (en) * 1986-08-14 1989-04-04 Hughes Aircraft Company Satellite communications system employing frequency reuse
US4905233A (en) * 1987-11-23 1990-02-27 Harris Corporation Multiple path routing mechanism for packet communications network
US5253161A (en) * 1990-02-06 1993-10-12 Paul Nemirovsky Method for routing data in a near-optimal manner in a distributed data communications network
US5097499A (en) * 1990-08-22 1992-03-17 At&T Bell Laboratories Autonomous registration overload control for cellular mobile radio systems
US5227802A (en) * 1991-12-23 1993-07-13 Motorola, Inc. Satellite system cell management
US5233604A (en) * 1992-04-28 1993-08-03 International Business Machines Corporation Methods and apparatus for optimum path selection in packet transmission networks

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20230179514A1 (en) * 2020-05-25 2023-06-08 Airbus Defence And Space Sas Method for routing packets in a communication network having a variable and predictable topology
US11757771B2 (en) * 2020-05-25 2023-09-12 Airbus Defence And Space Sas Method for routing packets in a communication network having a variable and predictable topology

Also Published As

Publication number Publication date
CA2142152A1 (en) 1995-10-05
FR2718314B1 (fr) 1997-08-29
GB2288296B (en) 1998-09-23
DE19505905A1 (de) 1995-10-05
CN1115529A (zh) 1996-01-24
FR2718314A1 (fr) 1995-10-06
GB2288296A (en) 1995-10-11
GB9506247D0 (en) 1995-05-17
CN1099177C (zh) 2003-01-15
US5430729A (en) 1995-07-04
CA2142152C (en) 2005-10-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19505905B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur adaptiven Weiterleitung in einem Kommunikationssystem
DE69732078T2 (de) Flugzeugbasiertes breitbandiges Kommunikationsnetz
DE60218113T2 (de) Anpassbare Verbindungen zwischen einem Kommunikationssatellit und einem irdischen Breitbandnetz
DE60218275T2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Leitweglenkung von Informationen in Satellitenkommunikationsnetzen
DE60021483T2 (de) Verfahren und gerät zu herstellung eines breitbanddienstes mit satelliten auf niedriger und mittlerer bahn
DE602005004744T2 (de) Kontrollvorrichtung, mobiles Endgerät und Kommunikationskontrollverfahren
DE69631266T2 (de) Verfahren und Anordnung zur Zählung der benutzten Mittel durch Endverbraucherverbindungen in einem Satellitenkommunikationssystem
DE69730238T2 (de) Kommunikationssystem und -verfahren
DE69936842T2 (de) Telekommunikations zwischenamts ueberlastregelung
DE69915715T2 (de) Zellenauswahl in einem zellularen Funksystem mit meheren Modulationen
DE19720720A1 (de) Kommunikationssystem und -verfahren für geosynchrone Satelliten
DE69736147T2 (de) Plan zur Zeitschlitzzuteilung für Endgerätsignalisierung in einer mobilen Kommunikationsanordnung mit Satelliten
DE19523290A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur addaptiven Wegauswahl in Kommunikationsnetzen
DE60036340T2 (de) Mobilfunkvermittlungsstelle zum Schnurlosen Weiterreichen und entsprechendes Verfahren
DE19731475A1 (de) Kommunikationsnetzwerkknoten mit kanalisierender Koppelfeldarchitektur
DE19746774A1 (de) Verfahren und intelligentes, digitales Strahlformungssystem für Kommunikation mit verbesserter Signalqualität
DE60123398T2 (de) Verfahren zur Datenkommunikation im selbstorganisierenden Netz mit Enscheidungsvorrichtung
DE19615955A1 (de) Verfahren zur Anforderung von freiwilligen Kandidaten für die Übergabe in einem zellularen System
US5499237A (en) Waste canceling packet routing system and method
DE19634919A1 (de) Zugangssteuersystem und Verfahren in einem raumbasierten mobilen Telekommunikationssystem
DE69936872T2 (de) Synchronisation von endgeräten in einer funkverbindungsanordnung
DE19536379C2 (de) Verfahren für die völlig dezentrale Verbindungssteuerung in kanal- oder paketvermittelnden Mobilfunknetzen, insbesondere ATM basierter Zugangsnetze
EP1678877B1 (de) Verfahren zur übertragung von informationen in einem kommunikationssystem unter verwendung eines pfades
WO2005096563A1 (de) Verfahren zur kommunikation in einem wlan mit einer gruppe aus relaisstationen und funkzugangspunkten
EP1678890A1 (de) Verfahren und einrichtung zur bestimmung von pfaden und zuweisung von funkressourcen für die bestimmten pfade in einem funkkommunikationssystem

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
8364 No opposition during term of opposition
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: TORSAL TECHNOLOGY GROUP LTD.LLC,, WILMINGTON, , US

R081 Change of applicant/patentee

Owner name: CDC PROPRIETE INTELLECTUELLE, FR

Free format text: FORMER OWNER: TORSAL TECHNOLOGY GROUP LTD. LLC, WILMINGTON, US

Effective date: 20110509

Owner name: CDC PROPRIETE INTELLECTUELLE, FR

Free format text: FORMER OWNER: TORSAL TECHNOLOGY GROUP LTD. LLC, WILMINGTON, DEL., US

Effective date: 20110509

R082 Change of representative
R071 Expiry of right
R071 Expiry of right