JPH06104925A - 交換機を介して信号を導く方法および交換ノード - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 交換ノードの集団１１における各ノードを通
る信号を最小限のネットワーク資源によって動的に導く
ことができるようにする。 【構成】 データパケットはノード１２の集団１１を介
して終端ユニット１８，２０，２２に伝達される。各パ
ケットはルーティングコードを含む。あるノードがパケ
ットを受信すると、ルーティングコードを調べてそのノ
ードが前記パケットのターミナルノードであるかを判定
する。ルーティングコードをルーティングテーブルへの
インデクスとしてテーブルルックアップ操作を行なう。
前記テーブルはパケットを前記ノードから近隣ノードに
導くためのリンク１６を識別する。ノードがパケットに
対するターミナルノードであり得ると決定した場合、チ
ャネル識別子を評価してパケットが向けられているパー
ティに現在サービスしているかを判定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は一般的には通信ネットワ
ークに関する。より特定的には、本発明はスイッチング
または交換ノードのネットワークを通って通信を伝達す
るための経路を選択することに関する。

【０００２】

【従来の技術】電話通信を伝達するために、コンピュー
タを相互接続するために、かつその他のために使用され
るもののような、通信ネットワークは任意の数のノード
（ｎｏｄｅ）を含むことができる。該ネットワークは該
ネットワーク内のノードからノードへと通信を導くこと
により２つのポイントの間で電子的通信を伝達すること
ができる。ネットワークにおけるノードの数が増大する
に応じてかつ各ネットワークのノードに利用できる通信
経路の数が増大するに応じて、いずれかの単一の通信を
伝達するために利用できる可能性のある経路の数が同様
に増大する。従って、該ネットワークを通して適切な経
路を選択する問題が発生する。典型的には、ネットワー
クは遅延を最小化し、最少量のネットワーク資源を消費
し、かつ通信を伝達する上での信頼性を最大にするため
に最も短い可能な経路を選択しようと試みる。同時に、
ネットワークはこのような事項を通信トラフィックのボ
トルネックを防止する必要性および通信がその意図する
行き先に伝達される最も高い可能な確率を達成する必要
性とバランスさせることが必要である。

【０００３】伝統的には、通信を実際に伝達する前にネ
ットワークを通る静的（スタティック：ｓｔａｔｉｃ）
通信伝達経路が確立される。言い換えれば、静的伝達経
路は、通信が始まる前に発生する呼セットアップモード
の間にクリアされる。ある量のネットワーク資源が呼セ
ットアップの間に静的経路をクリアするために専用され
る（ｄｅｄｉｃａｔｅｄ）。しかしながら、いったん該
静的経路がクリアされると、それは呼が終了するまでや
がてくる呼に割当てられたままになる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この伝統的なスタティ
ック信号ルーティング技術はスタティックな環境の必要
性にとっては適切に役立つが、それは動的（ｄｙｎａｍ
ｉｃ）な環境の必要性に合致しない。特に、ネットワー
クが該ネットワークに対して移動する２つのポイントの
間の通信を伝達する場合には、移動に対して補償するた
めに動的な経路の規定が必要である。例えば、呼セット
アップにおいてある２つのポイント間で信号を導く上で
の有利な選択である、物理的な資産、またはスイッチン
グノード、は呼が進行するに応じて移動のため不利な選
択になる。

【０００５】従って、通信信号を動的に導くネットワー
クを提供するのが本発明の利点でありかつ目的である。

【０００６】本発明のさらに他の利点でありかつ目的で
あるものは、通信信号を導くために専用されるネットワ
ーク資源が最少化されることである。

【０００７】本発明のさらに他の利点でありかつ目的と
することころは、ルーティングの判断をネットワークノ
ードの間で分散することである。

【０００８】本発明のさらに他の利点でありかつ目的と
するところは、ネットワークの入力および出力点の間で
通信信号を伝達する上での遅延を最小化することであ
る。

【０００９】本発明のさらに他の利点でありかつ目的と
するところは、通信トラフィックの渋滞を補償すること
である。

【００１０】

【課題を解決するための手段および作用】本発明の上記
および他の利点は、１つの形態では、スイッチングノー
ドの集団（ｃｏｎｓｔｅｌｌａｔｉｏｎ）における１つ
のノードとして作用するスイッチを通して信号を導く方
法によって実現される。本方法はその中にルーティング
用コードを有するデータパケットを受信することを必要
とする。該データパケットは導かれる信号の少なくとも
一部を表す。前記データパケットに含まれるルーティン
グ用コードに応じてリンク識別子（ｌｉｎｋ ｉｄｅｎ
ｔｉｆｉｅｒ）が得られる。このリンク識別子はデータ
パケットをスイッチから導く上で前記スイッチにおいて
使用可能な複数の通信リンクの１つを特定する。前記デ
ータパケットは次にこの１つの通信リンクによって前記
スイッチから送信される。

【００１１】

【実施例】本発明のより完全な理解は添付の図面と共に
以下の詳細な説明および請求の範囲を参照することによ
り得ることができ、図面においては同じ参照数字は各図
を通して同じ項目に言及している。

【００１２】図１は、衛星をベースとした通信ネットワ
ーク１０を示している。ネットワーク１０は地球の回り
に分散されたスイッチングノード１２の集団（ｃｏｎｓ
ｔｅｌｌａｔｉｏｎ）１１を含む。好ましい実施例にお
いては、ノード１２は軌道を周回する衛星である。衛星
１２は極、低高度地球軌道１４を占有する。特に、ネッ
トワーク１０の好ましい実施例は７つの極軌道を使用
し、各軌道は１１の衛星１２を保持している。明瞭化の
ため、図１はこれらの衛星１２の内のほんの数個のみを
示している。

【００１３】軌道１４および衛星１２は地球の回りに分
散されている。各軌道１４は地球を７６５ｋｍの付近の
高度で囲んでいる。これらの低高度地球軌道１４のた
め、衛星１２は地球に関しておよそ２５，０００ｋｍ／
ｈｒで進行しかつおよそ１００分で周回を完了する。一
緒になって、各衛星１２はお互いに関し衛星の集団１１
内で相対的に静止した状態になっており例外として極領
域においてはこれらの軌道は収束しかつ互いに交差して
いる。

【００１４】図２は、数個の衛星（ＳＶ）１２の相対的
な方位（ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ）の例示的な静的かつ
２次元的「スナップショット」マップを示す。図１〜図
２を参照すると、任意の与えられた瞬間に、偶数軌道面
１４ａにある衛星１２は一般にほぼ同じ緯度にある。同
様に、衛星１２は典型的にはすべての奇数面１４ｂに対
し同じ緯度にある。しかしながら、奇数面の衛星１２は
偶数面の衛星１２と位相がずれて位置している。任意の
与えられた瞬間に、奇数面の衛星１２の緯度はほぼ近く
の偶数面の衛星１２の緯度の間のほぼ真ん中にある。

【００１５】各々の衛星１２と同じ面１４の前部（ｆｏ
ｒｅ）および後部（ａｆｔ）の衛星１２との間および隣
接面の前部および後部の衛星１２との間に視線（ｌｉｎ
ｅｏｆ ｓｉｇｈｔ）が存在する。図１を参照すると、
視線はまた軌道が極領域近くで収束するに応じて隣接し
ない軌道面１４の衛星間にも存在する。好ましい実施例
は各衛星１２と「近隣の」衛星１２との間で通信リンク
１６を確立するために、好ましくは２０〜３０ＧＨｚの
範囲の、ＲＦ通信を使用する。リンク１６はここではク
ロスリンクと称されてそれらを衛星の集団１１に入力し
かつそこから出力するための信号によって使用されるリ
ンクと区別する。図２を参照すると、各衛星に対して６
個までの視線、双方向性、ＲＦ通信用クロスリンク１６
がサポートされている。前部および後部クロスリンク１
６ａおよび１６ｂは、衛星１２ｘと同じ面１４内で周回
する、それぞれ、先行するかつ後続する衛星１２ａおよ
び１２ｂ（すなわち、同一面衛星）の間に存在する。前
部右および後部右クロスリンク１６ｃおよび１６ｄは衛
星１２ｘと右側に隣接する面１４で周回する、それぞ
れ、先行および後続衛星１２ｃおよび１２ｄ（すなわ
ち、交差面衛星）の間に存在する。同様に、前部左およ
び後部左クロスリンク１６ｅおよび１６ｆは衛星１２ｘ
と左側の隣接面１４で周回する、それぞれ、先行および
後続衛星１２ｅおよび１２ｆの間に存在する。

【００１６】本発明の目的のため、衛星１２ａ−１２ｆ
は衛星１２ｘに対し近隣衛星（ｎｅｉｇｈｂｏｒ ｓａ
ｔｅｌｌｉｔｅｓ）と称される。特に、近隣衛星のノー
ドはいずれかの他のノードを通ってメッセージを受け渡
す必要性なしにそこにメッセージが送信できかつそこか
らメッセージが受信できる集団のノードである。この定
義は隣接軌道面にないかも知れないがそれにもかかわら
ず極領域における軌道面１４の収束のため視線内にある
ノードを含む。図１〜図２に示された本発明の実施例に
おいては、通信は近隣のノードに対してのみ伝達するこ
とができる。各衛星は同様の組のクロスリンク１６およ
び近隣ノードをサポートする。

【００１７】図１〜図２および上に示された説明はネッ
トワーク１０のための好ましい軌道形式を述べている
が、当業者は各衛星１２が提供する交換ノードは必ずし
もここに説明したように配置する必要がないことを理解
するであろう。例えば、そのようなノードは地球面上に
配置することができあるいはここに説明したもの以外の
軌道に配置することができる。同様に、交換ノードの正
確な数はネットワークからネットワークへと変えること
ができ、各ノードによってサポートされるクロスリンク
１６の数はネットワークによって変えることができ、か
つ各ノードが直接通信することができる交換ノードの数
も物理的に近くのノードに限定する必要はない。

【００１８】図１に戻ると、衛星１２は、図１では１つ
だけ示された、数多くの中央交換局（ＣＳＯ）１８、図
１では１つだけ示された、数個の地上制御ステーション
（ＧＣＳ）２０、および、図１ではその内の１つが示さ
れた、任意の数の、多数となり得る、無線通信加入者ユ
ニット２２を介して地上の装置と通信する。加入者ユニ
ット２２は地球表面上の任意の所に配置できる。ＣＳＯ
１８は好ましくは地勢学的境界に従って地球表面上に分
散される。好ましい実施例においては、各衛星１２は任
意の瞬間に、４つまでのＣＳＯ１８とかつ１０００個以
上の加入者ユニット２２と通信することができる。ＧＣ
Ｓ２０は好ましくは北部のまたは南部の緯度に位置し、
そこでは軌道１４の収束のためより多くの数の衛星１２
がより赤道に近い緯度に関して地球面上の単一の点の直
接的な視界線内にくる。好ましくは、２〜４個付近のＧ
ＣＳ２０が使用されて前記衛星集団のすべての衛星１２
がそれらの軌道１４のある点においてそれらに割当てら
れたＧＣＳ２０の直接の視界内にくるようにされる。

【００１９】ＣＳＯ１８およびＧＣＳ２０が一緒に地上
に配置されることも可能である。しかしながら、ＣＳＯ
１８はＧＣＳ２０のものとは異なる機能を果たす。ＧＣ
Ｓ２０は好ましくは衛星１２の集団のためのテレメト
リ、追跡、および制御（ＴＴ＆Ｃ）機能を達成する。

【００２０】好ましくは、ＣＳＯ１８はネットワーク１
０における通信ノードとして動作する。国家公共交換電
気通信ネットワーク（ｎａｔｉｏｎａｌ ｐｕｂｌｉｃ
ｓｗｉｔｃｈｅｄ ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉ
ｏｎｓ ｎｅｔｗｏｒｋｓ）（図示せず）のような、種
々の地上をベースとした通信システムもＣＳＯ１８を介
してネットワーク１０にアクセスすることができる。衛
星１２の集団の構成のため、少なくとも１つの衛星１２
は常に地球表面上の各点の視界内にある。

【００２１】本発明の目的のためには、通信の各端部は
ターミナルノードを有するものと見ることができる。タ
ーミナルノードの役割は、通信を集団１１から地球に向
けて導く該集団１１における１つの衛星によって行われ
る。該ターミナルノードは通信をＣＳＯ１８、ＧＣＳ２
０、または加入者ユニット２２に伝達することができ
る。

【００２２】従って、ネットワーク１０は任意の２つの
加入者ユニット２２の間で、任意の加入者ユニット２２
と任意のＣＳＯ１８との間で、または任意の２つのＣＳ
Ｏ１８の間で衛星１２の集団１１を介して双方向性通信
回路または２つの単一方向性回路を確立することができ
る。しかしながら、これらの通信回路は通信を伝達する
ために時間により集団１１の異なるノードを使用する。
該ノードは地球に関する集団１１の移動に応じて変化す
る。

【００２３】衛星１２とクロスリンク１６との間の上に
述べた関係に加えて、図２は衛星１２に関係する２つの
管轄パターンを示す。図２は、各衛星１２が円２４の中
心に位置し、図２の各点が少なくとも１つの円２４内に
あり、かつ円２４の間で最少量のオーバラップが生じる
ように配列された円２４のパータンを示す。円２４はお
おざっぱに各々の対応する衛星１２から地球の表面への
ＲＦ通信の送信に対する等しい信号強度のラインを示
す。従って、円２４はおおざっぱに各衛星１２の地球上
の地理的管轄を規定する。言い換えれば、ＣＳＯ１８、
ＧＣＳ２０、または加入者ユニット２２は衛星１２とそ
の管轄内にある場合に通信できる。衛星１２は地球に対
して移動するから、円２４も同様に移動する。当業者は
各衛星１２に割当てられた周波数スペクトルの地理的再
使用を改善するために円２４のさらに小さなセルラパタ
ーンへの分割も可能であることを理解するであろう。さ
らに、当業者は円２４によって示される境界は実際上の
精度で規定されていないことを認識するであろう。

【００２４】図２は、さらにスペース領域（ｓｐａｃｅ
ｒｅｇｉｏｎｓ）２６のパータンを示す。各々のスペ
ース領域２６は独自の静止した六角形によって表され
る。領域２６は静止しているが、それはこれらが地球に
関して移動しないからである。従って、衛星１２および
円２４は衛星１２の移動に従って領域２６に入りかつ領
域２６から退出する。図２は、スペース領域２６が円２
４の直径とほぼ等しい直径を有する同じ大きさの六角形
であるとして示されている。従って、領域２６の間に何
らの大きなオーバラップも発生せず、かつ領域２６は集
合的に地球の全表面をカバーする。しかしながら、当業
者は任意の数の領域２６を規定することができ、他の形
状も適用でき、すべての領域２６は同じ形状または大き
さを持つ必要がなく、かつ領域２６と円２４との間に何
らの設定された地理的関係が必要ないことを理解するで
あろう。例えば、スペース領域２６および円２４は共に
極領域近くでは大きさが小さくなり軌道の収束を補償す
ることができる。

【００２５】本発明の好ましい実施例においては、およ
そ７７のスペース領域２６が規定されている。もちろ
ん、この数は本発明の好ましい実施例における衛星１２
の数に対し望ましい１対１の対応を行うが、それは非常
に重要な特徴ではない。これに対し、７７の可能な空間
領域の内の独自の１つは７ビットの数によって特定で
き、これは全世界の地理的データを通信する上で使用す
るためには比較的少量のデータである。さらに、７７の
スペース領域を円２４とほぼ同じ大きさとすることによ
り、各スペース領域２６が衛星１２の特定の１つおよび
この１つの衛星１２に対して近隣の衛星の集合的な管轄
内に適合する。

【００２６】円形パータン２４およびスペース領域２６
は有用であり、それはこれらが本発発明によって考えら
れている２つの別種のルーティングの実施例を示すから
である。双方の実施例において、信号はデジタルデータ
パケットとして符号化され、かつ各々のパケットはルー
ティング用コードを含む。さらに、このルーティング用
コードは、７または８ビットのような、比較的少量のデ
ータを使用して好適に通信される。各々の呼に対して、
集団（ｃｏｎｓｔｅｌｌａｔｉｏｎ）１１（図１を参
照）は数千のそのようなデータパケットを伝達すること
ができる。従って、各データパケットにおいてたった数
個のルーティング用ビットを使用することはより複雑な
ルーティング用コードを必要とする構成と比較してネッ
トワーク資源を節約する。

【００２７】以下においてはスペース領域実施例と称さ
れる、本発明の１つの実施例においては、ルーティング
用コードはそこにデータパケットが向けられるスペース
領域２６を識別する。このスペース領域実施例において
は、すべてのノード１２はデータパケットを識別された
スペース領域２６にサービスするノード１２に導くのに
十分な知能を有している。いったんデータパケットが示
された衛星またはノード１２に到達すると、該データパ
ケットは、このノード１２によってまたは近隣のノード
１２によって、地球に受け渡される。呼を設定しかつそ
の呼に関与する実体（ｅｎｔｉｔｉｅｓ）はデータパケ
ットを伝達する上で使用されるノード１２を正確に知る
必要はなくあるいは呼の過程においてこれらのノード１
２の身元（ｉｄｅｎｔｉｔｉｅｓ）の変化に気付く必要
はない。

【００２８】以下においては物理ノード実施例と称され
る、本発明の別の実施例においては、ルーティング用コ
ードは呼によって通信されるデータパケットに対するタ
ーミナルノードとして作用する特定のスイッチングノー
ドまたは衛星１２を識別する。この物理ノード実施例に
おいては、すべてのノード１２はデータパケットをこの
ターミナルノードに導くのに十分な知能を含んでいる。
ノード１２は互いに関して大きく移動しないから、最小
量のインテリジェンスのみが必要とされる。これに対
し、ターミナルノードが呼の過程で変化すると、該ター
ミナルノードの身元の変化が前記データパケットを発信
したパーティに通信し戻される。この物理ノード実施例
は円２４によって示される衛星の管轄に排他的に依存し
かつスペース領域２６を使用しない。

【００２９】図３は、集団１１（図１を参照）によって
使用される、スイッチングノード、例えば衛星１２、の
ブロック図を示す。本発明の好ましい実施例において
は、すべてのノード１２は同様の構造を有する。ノード
１２は任意の数の送受信機を含む。例えば、各々のクロ
スリンク１６（図２を参照）に対し１つの送受信機２８
を含めることができる。さらに、ノード１２は任意の数
の地球リンク送受信機３０を含むことができ、この場合
各々の地球リンク送受信機３０は単一のＣＳＯ１８また
はＧＣＳ２０（図１を参照）にサービスする。ノード１
２はさらに加入者ユニット送受信機３２を含むことがで
きる。ノード１２は、送受信機３２を介して、任意の数
の加入者ユニット２２（図１を参照）と通信し、任意の
与えられた瞬間に数千の加入者ユニット２２と通信が可
能である。送受信機２８−３２の各々は、それぞれ、対
応するアンテナ３４−３８と結合している。

【００３０】各送受信機２８−３２は、クロスリンク送
受信機２８ａおよび加入者ユニット送受信機３２と接続
して示される、技術的に知られた種々のサブコンポーネ
ントを含むことができる。例えば、送受信機２８−３２
の各々は受信機４０および送信機４２を含むことができ
る。各受信機４０は入力バッファ４４に結合され、該入
力バッファ４４へはノード１２において受信されかつ復
調された後にデータが入力される。加入者送受信機３２
に対しては、入力バッファ４４は個々のサブバッファが
送受信機３２によってサービスを受ける数多くのチャネ
ルの各々に対して与えられるように分割できる。各送信
機４２は出力バッファ４６に結合され、該出力バッファ
４６から変調およびノード１２からの放射または送信の
ためにデータが得られる。加入者送受信機３２に対して
は、出力バッファ４６は個々のサブバッファが送受信機
３２によってサービスを受ける数多くのチャネルの各々
に対して与えられるように分割できる。

【００３１】送受信機２８−３２は、種々のメモリ要素
およびタイマ４８と共に、プロセッサ５０に結合する。
プロセッサ５０は単一のプロセッサまたは並列アーキテ
クチャにおいて動作する複数のプロセッサを用いて実施
できる。一般に、プロセッサ５０は送受信機２８を調整
しかつ制御し、それによってノード１２がクロスリンク
１６からデータ通信を受信し、受信した通信を出力バッ
ファ４６の間で適切に分配し、かつ該通信をクロスリン
ク１６に送信し戻すようにする。データ通信はまた送受
信機３０−３２を介して地表から受信されかつ地表へ送
信される。タイマ４８が使用されてプロセッサ５０およ
びノード１２をネットワーク１０（図１を参照）によっ
て課されるタイミングの制約と同期させる。

【００３２】ノード１２のメモリ要素は論理チャネル識
別（ＬＣＩＤ）テーブル５２を含むよう構成される。テ
ーブル５２は、以下に説明する、ＬＣＩＤ値を１対１の
対応で送受信機３２の出力バッファアドレスに関連させ
る。テーブル５２に含まれるアドレスは直接加入者ユニ
ット２２に通信を送信するために使用されるチャネルに
対応する。言い換えれば、ＬＣＩＤテーブル５２におけ
るアドレスによって特定される位置において送受信機３
２の出力バッファ４６にデータを書込むことにより、特
定の加入者ユニット２２に割当てられた特定のトラフィ
ックチャネルが選択される。

【００３３】前記メモリ要素はさらにルーティング用ル
ックアップテーブル（ＲＬＵＴ）５４、近隣サービスマ
ップまたはリスト５６、ルーティング用コードテーブル
５７、そして他のメモリ５８を含むよう構成される。一
般に、ＲＬＵＴ５４はノード１２においてデータパケッ
トにおいて受信できる各々の可能なルーティング用コー
ドに対する１つのデータ要素を含む。データパケットの
ルーティング用コードに関連するデータ要素はノード１
２から前記データパケットをその目的とする位置に導く
上でどのクロスリンク１６（図２を参照）を使用すべき
かを識別する。あるいは、該データエレメントはノード
１２に対しデータパケットがその目的とする行き先に到
達したことを通知することができる。

【００３４】近隣サービスマップ５６は近隣ノード１２
がそれに対して新しいターミナルノードとなる呼に割当
てられたＬＣＩＤ値、これらのノードに対するクロスリ
ンク１６のトラフィック伝達容量を特徴付けるステータ
スデータ、およびこれらのノードによってどのＣＳＯ１
８およびＧＣＳ２０（図１を参照）がサービスを受けて
いるかを記録する。新しいターミナルノードはそれに対
して本発明の物理ノード実施例においてデータパケット
が手渡されるノードである。ＲＬＵＴ５４およびマップ
５６は後により詳細に説明する。

【００３５】ルーティング用コードテーブル５７はＬＣ
ＩＤ値、ルーティング用コード、およびマルチチャネル
送受信機３２に対する入力バッファ４４のアドレスを１
対１の対応で関連付ける。テーブル５７に含まれるアド
レスは直接データパケットをノード１２にアップリンク
する上で使用される特定のチャネルに対応する。ノード
１２はデータパケットに対して該パケットをネットワー
ク１０の他の実体に転送する前にＬＣＩＤ値およびルー
ティング用コードを付加する。ルーティング用コードお
よびＬＣＩＤ値は始めは、好ましくはＣＳＯ１８（図１
を参照）によって、呼のセットフアップの間に決定さ
れ、かつネットワーク制御メッセージにおいてノード１
２に送信される。本発明の物理ノード実施例によれば、
ルーティング用コードはその呼の反対端部を取り扱って
いるノードから受信したネットワーク制御メッセージに
従って呼の進行中に反復的に更新される。

【００３６】他のメモリ５８は、プロセッサ５０への命
令として作用しかつ、プロセッサ５０により実行された
時、ノード１２が後に説明する手順を実行するようにさ
せるデータを含む。メモリ５８はまたノード１２の動作
によって操作される他の変数、テーブル、およびデータ
ベースを含む。

【００３７】図４は、バックグラウンド手順６０のフロ
ーチャートを示し、該バックグラウンド手順６０はノー
ド１２によって実行されて任意の入力バッファ４４から
適切な出力バッファ４６（図３を参照）へのデータパケ
ットの交換（ｓｗｉｃｈｉｎｇ）をサポートする。本発
明の好ましい実施例においては、すべてのノード１２は
実質的に同じ手順を行う。バックグラウンド手順６０は
ノード１２が同時に他の活動に従事している間に連続的
に実行されているものと見ることができる。一般に、手
順６０はある必要が生じたか否かを判定し、かつ次にそ
の必要が検出された場合に適切な行動を取る。

【００３８】図４のフローチャートは主として本発明
の、上に述べた、スペース領域実施例の見地から構成さ
れている。図４に示された数多くのタスクは本発明の物
理ノード実施例については省略できる。これに対し、ス
ペース領域実施例に対して省略できる幾つかのタスクは
図４においては２重線のボックスで示されている。

【００３９】手順６０は１つまたはそれ以上の新しいＲ
ＬＵＴ５４（図３を参照）がノード１２によって使用す
る為に発生する必要があるか否かを判定する為の問い合
わせタスク６２を実行する。本発明のスペース領域実施
例はスペース領域２６（図２を参照）にわたりノード１
２の移動を追跡する為に異なるＲＬＵＴ５４を利用す
る。

【００４０】従って、数多くの、例えば１０〜１００
の、異なるＲＬＵＴ５４が各軌道で使用され、かつ各々
の軌道のＲＬＵＴ５４の組は前の軌道において使用され
る組と異なる。使用されていないＲＬＵＴ５４を記憶す
る多量のメモリを消費するよりはむしろ、本発明はそれ
らが必要とされる前にＲＬＵＴ５４を発生する。もはや
必要でないＲＬＵＴ５４はノード１２のメモリにおいて
オーバライトされる。従って、タスク６２は新しいＲＬ
ＵＴ５４を発生する必要が存在する時を決定する。新し
いＲＬＵＴを発生する必要性は種々の要因に従って決定
できる。例えば、タスク６２は前記新しいテーブルがノ
ード１２によって使用される所定時間前に発生される必
要があることを決定することができる。或いは、タスク
６２は現存するＲＬＵＴ５４の備蓄が所定の大きさより
低下した場合に新しいＲＬＵＴ５４の発生の順番待ちを
する（ｑｕｅｕｅ）ことができる。或いは、タスク６２
はやがて来る軌道において使用されるべき全てのＲＬＵ
Ｔ５４が、通信トラフィックが低くかつノード１２が容
易にＲＬＵＴ５４発生の為の処理電力を使用することが
できる地球の極領域の上にノードがある場合に発生する
必要があるものと決定することができる。ノード１２の
効率的な動作に関連するこれらおよび他の考察事項はタ
スク６２において用いられ１つまたはそれ以上の新しい
ＲＬＵＴ５４を発生する必要が存在する場合を決定する
ことができる。

【００４１】タスク６２が１つまたはそれ以上のＲＬＵ
Ｔ５４を発生する必要性を検出した時、タスク６４はそ
の１つまたはそれ以上のＲＬＵＴ５４を発生しかつそれ
らをノード１２のメモリに保存する。タスク６４はタス
ク６２の直後に行うこともでき、或いはタスク６２によ
ってキューイングされている別のプロセスにおいて後に
行うこともできる。各々の単一のＲＬＵＴ５４は数ビッ
トのデータを各々の可能なスペース領域２６（図２を参
照）と関連させる。ＲＬＵＴ５４に保存されたデータは
リンク識別子（ＩＤ）を表す。リンクＩＤはクロスリン
ク１６（図２を参照）の内のどれをルーティング用コー
ドによって識別されるスペース領域にデータパケットを
導く上で使用すべきかを特定する。或いは、リンクＩＤ
はノード１２にデータパケットがその行き先スペース領
域に到達しかつ何等のクロスリンク１６もデータパケッ
トをノード１２から転送する為に使用されるべきできな
いことを通知することができる。

【００４２】ＲＬＵＴ５４を発生する為に使用される精
密なアルゴリズムは本発明の動作にとって重要ではな
い。例えば、ノード１２は発生されているＲＬＵＴ５４
に対し時間的に代表的なポイントにおいて全てのスペー
ス領域２６（図２を参照）に関しそれ自身および集団１
１におけるその近隣のノードの位置をシミュレートする
ことができる。次に、ノード１２は、全ての可能なスペ
ース領域に導かれるシミュレートされたデータパケット
に対し、そのシミュレートされた位置から最も短いか或
いは最も直接的な経路を決定することができる。或い
は、ノード１２は１つまたはそれ以上のＲＬＵＴ５４を
発生する為に拡張できる、ＧＣＳ２０（図１を参照）の
ような、制御ステーションからデータを受信することが
できる。更に、前記発生アルゴリズムが特別の場合のル
ールを導入することも可能である。例えば、ルーティン
グ用アルゴリズムは交差面（ｃｒｏｓｓ−ｐｌａｎｅ）
ルーティングに対して同一面（ｉｎ−ｐｌａｎｅ）ルー
ティングをやや好むように構成でき、かつこのバイアス
をより赤道に近い緯度と比較した場合に極移動において
異なるように同一面ルーティングを好む方法で重み付け
ることもできる。

【００４３】バックグラウンド手順６０は現在使用され
ているＲＬＵＴ５４から新しいＲＬＵＴ５４へ切り換え
る必要性が存在するか否かを決定する為にタスク６６を
実行する。好ましくは、単一のＲＬＵＴ５４が、例え
ば、１〜１０分の所定の時間の間アクティベイトされ
る。タスク６６はこの所定の時間が経過した時を判定す
ることが望ましい。タスク６６がＲＬＵＴ５４の間で切
り換える必要性を検出した時、タスク６８は変数をノー
ド１２のメモリに保存し、これは次に予定されたＲＬＵ
Ｔ５４がアクティベイトされたＲＬＵＴ５４になるよう
にする。

【００４４】本発明のスペース領域実施例に対しては、
適切なＲＬＵＴ５４が規則的な間隔でアクティベイトさ
れる。ＲＬＵＴ５４はあらかじめ発生されかつそれらが
必要な場合にアクティベイトされる用意ができておりか
つアクティベイトされることを待機している。ＲＬＵＴ
５４の連続的な流れはノード１２の移動を追跡する。タ
スク６２〜６６は、必ずしもそうである必要はないが、
本発明の物理ノード実施例に関しては省略できる。物理
ノード実施例はデータパケットを特定された物理ノード
１２に導く。ノード１２の相対的な方向は静止したまま
である。その結果、ＲＬＵＴ５４は本発明の物理ノード
実施例に関して通常動作の間に最小限の変更を必要とす
るのみである。物理ノード実施例においては、ＲＬＵＴ
５４は、例えば、オフラインで発生されかつＧＣＳ２０
（図１を参照）を介してノード１２に通信することがで
きる。

【００４５】バックグラウンド手順６０はハンドオフ指
令（ｈａｎｄ−ｏｆｆ ｄｉｒｅｃｔｉｖｅ）を処理す
る必要性が存在するか否かを判定する為にタスク７０を
実行する。ハンドオフ指令は近隣のノード１２から受信
されたメッセージを表す。該メッセージはノード１２に
対しメッセージを送信している近隣のノードが前記指令
によって識別される１つまたはそれ以上の呼に対するタ
ーミナルノードであることを通知する。ターミナルノー
ドとして、近隣のノードはその１つまたはそれ以上の呼
に関連するデータパケットを、加入者ユニット２２、Ｃ
ＳＯ１８、その他のような、地球上の或いは地球に近い
１つまたはそれ以上の終端ユニットに導いている。前記
ハンドオフ指令はまた該指令を受信しているノード１２
に近隣のノードが前記終端ユニットに対する範囲以外に
移動しておりかつ前記指令を受信しているノード１２
が、時間的にある近くの点で、１つまたはそれ以上の呼
に対する終端ノードとして作用していることを通知す
る。

【００４６】タスク７０がハンドオフ指令を処理する必
要性を検出した時、タスク７２は適切な応答行動を行
う。タスク７２はタスク７０の直後に或いはタスク７０
によってキューイングされている別の処理において後に
行うことができる。加入者ユニット２２（図１を参照）
に関連する呼がハンドフオフされるべき場合は、タスク
７２は論理チャネル識別子（ＬＣＩＤ）値をＬＣＩＤテ
ーブル５２およびルーティング用コードテーブル５７
（図３を参照）に格納することができる。ＬＣＩＤ値は
呼の各データパケットがその呼を独自的に識別する為
に、データパケットが向けられている加入者ユニット２
２を識別する為に、かつその呼に関して何らかの接続を
有するＣＳＯ１８（図１を参照）を識別する為に持って
いるタグである。ＬＣＩＤ値は後により詳細に説明す
る。ＬＣＩＤ値をＬＣＩＤテーブル５２および呼ルーテ
ィング用テーブル５７に保存することにより、ノード１
２はチャネルをそのＬＣＩＤ値に割り当てる。

【００４７】ＣＳＯ１８（図１を参照）に関連する呼が
ハンドオフされている時、タスク７２は該ＣＳＯのアイ
ディンティティを近隣のサービスマップ５６に記憶させ
ることができる。これらのＣＳＯ ＩＤをマップ５６に
保存することによりノード１２はそのバルクメッセージ
を新しいターミナルノードに送信することができ、該新
しいターミナルノードは特定の地球リンク送受信機３３
（図３を参照）をハンドオフされたＣＳＯとの通信に割
り当てることになる。

【００４８】タスク７２によって行われる応答行動は更
にハンドオフされている加入者ユニット２２（図１を参
照）の呼の為に近隣のノードに新しいチャネル割り当て
を通知する為その近隣のノードにメッセージを通信し戻
すことを含む。この近隣のノードは次に終端ユニットに
新しいチャネル割り当ておよび新しいノード１２へのハ
ンドオフの為の予定された時間を通知することができ
る。ハンドオフは本発明のスペース領域実施例および物
理ノード実施例の双方に対してデータパケットを導くこ
とに関連しているが、それは、後に述べるように、ルー
ティング手順は呼に対するターミナルノードとして作用
するノード１２にデータパケットを伝達する上でのハン
ドオフを補償するからである。

【００４９】バックグラウンド手順６０は１つまたはそ
れ以上の近隣サービス更新メッセージを処理する必要性
が存在するか否かを判定する為にタスク７４を実行す
る。近隣サービス更新メッセージは前記近隣ノードが新
しいターミナルノードとして作用する呼のＬＣＩＤ値を
伝達する。サービス更新メッセージはノード１２に近隣
のチャネルの新しい獲得または前にアクティブであった
チャネルの解放を通知することができる。チャネルは、
例えば、呼が最近セットアップされまたは終了したか、
或いは呼がハンドオフされた場合に獲得できる。

【００５０】本発明のスペース領域または物理ノード実
施例のいずれにおいても、近隣のサービス更新メッセー
ジはリンクステータスデータを伝達する。該リンクステ
ータスデータは共通のクロスリンク１６（図２を参照）
によって受信したトラフィックデータを処理する為に近
隣のノードの能力を特徴づける。該ステータスデータは
クロスリンク１６が不首尾になったこと、近隣のノード
が例外的に重いデータトラフィックを受けておりかつ新
しいデータトラフィックを処理する為に低下した能力を
有すること、或いは通常の通信を行うことができること
を表示することができる。これらのステータスデータは
本発明においては対応するクロスリンクに対しデータパ
ケットのトラフィックを優先づける為に使用される。近
隣のステータス更新メッセージは近隣のノードの間で規
則的に交換できる。

【００５１】タスク７４が１つまたはそれ以上の近隣サ
ービス更新メッセージを処理する必要性を検出した時、
タスク７６は近隣サービスマップ５６（図３を参照）に
前記メッセージの内容を保存する。タスク７６はタスク
７４の直後に行うこともでき、或いはタスク７４によっ
てキューイングされた別個のプロセスにおいて後に行う
こともできる。本発明のスペース領域実施例において
は、ＬＣＩＤ値は好ましくはそれらが迅速にセーブされ
しかもいずれかの将来の時間にＬＣＩＤ値が与えられれ
ば迅速にアクセスできるように保存される。ノード１２
は更にテーブル５６にステータスデータを保存する。も
ちろん、ノード１２は、近隣サービス更新メッセージを
受信するのを待機することなく、クロスリンク１６（図
２を参照）がそれ自身において不首尾であったことを検
出し、この情報をテーブル５６の適切なステータス変数
に保存することができる。

【００５２】バックグラウンド手順６０はタスク７８を
実行していずれかの呼が最近ノード１２において開始さ
れたか或いは終了したかを判定する。そのような呼のス
テータス変化が検出された時、ノード１２はタスク７８
の直後に或いはタスク７８によってキューイングされる
別個のプロセスで、タスク８０を行うことができる。タ
スク８０は、上に述べた、近隣サービス更新メッセージ
をフォーマットしかつ送信する。該更新メッセージは全
ての近隣ノードに送信されて該近隣ノードに呼のステー
タスの変化を通知する。

【００５３】バックグラウンド手順６０は１つまたはそ
れ以上の進行中の呼を近隣ノードにハンドオフする必要
性が存在するか否かを判定する為にタスク８２を行う。
いつ呼をハンドオフするかを判定する為に使用される精
密な技術は本発明にとって重要ではない。ノード１２
は、例えば、ドップラ特性、タイミング事項、信号強
度、およびその他に基づいてハンドオフ決定を行うこと
ができる。当業者はそのような要因は、加入者ユニット
（図１を参照）のような、通信をしている実体がノード
１２からしきい値の距離に到達しかつ後退している時を
示す為に使用できることを理解するであろう。

【００５４】タスク８２がハンドオフが必要であると判
定した時、タクス８２の直後に或いはタスク８２によっ
てキューイングされた別個のプロセスにおいて後に行っ
てもよい、タスク８４が行われる。タスク８４はハンド
オフされた呼を受信している近隣ノードに対しハンドオ
フ指令をフォーマットしかつ送信する。タスク８４に続
き、タスク８６が実行されて近隣ノードにハンドオフに
よって生じる呼のステータスの変化を通知することがで
きる。

【００５５】タスク８８は物理ノード実施例に対して行
われるがスペース領域実施例に対しては省略できる。タ
スク８８はハンドオフされている呼の反対端部に対し新
しい行き先指令をフォーマットしかつ送信する。新しい
行き先指令は、ＣＳＯ１８、ＧＣＳ２０、またはそこを
通って加入者ユニット２２が直接通信している他のノー
ド１２（図１を参照）のような、呼の反対端部を制御し
ているネットワーク１０のノードに送られる。このネッ
トワーク１０のノードはそれに対してノード１２がター
ミナルノードであったデータパケットを発信したもので
ある。この新しい行き先指令はこの終端ノードにそれが
データパケットに含むルーティングコードを変更してハ
ンドオフされた呼を受信している近隣ノードを識別す
る。この終端ノードが新しい行き先指令を受信しかつそ
れに応答した後、集団１１（図１を参照）はその呼のデ
ータパケットを受信近隣ノードに導き始めることにな
る。

【００５６】ノード１２は加入者ユニット２２から直接
受信しかつ集団１１の他のモードに転送されたデータパ
ケット（即ち、加入者ユニット２２から集団１１に入る
データパケット）に関しそのような新しい行き先指令を
受信する。新しく受信したルーティング用コードはルー
ティング用コードテーブル５７（図３を参照）内の適切
な位置に記憶される。この適切な位置は前記指令に含ま
れるＬＣＩＤ値を保持するテーブル５７のエントリをル
ックアップすることにより決定できる。テーブル５７を
改訂した後、ノード１２は新しいルーティング用コード
をそれらを集団１１内に送信する前に加入者ユニット２
２から受信した呼データパケットに加える。ＣＳＯ１８
およびＧＣＳ２０は新しい行き先指令の受信に応じて同
様の手順を行うことができる。従って、公共交換電気通
信ネットワークその他から発信しかつＣＳＯ１８または
ＧＣＳ２０を介して集団１１に送信されている呼データ
はルーティングコードの変化を追跡することができる。

【００５７】タスク８８の後、タスク９０は前記呼のお
よび近隣のサービスマップ５６（図３を参照）において
前記呼を受信している近隣ノードのアイデンティティを
保存する。呼のハンドオフの記録を保存することによ
り、ノード１２はデータパケットをハンドオフが生じた
後にそれらの正しいターミナルノードに導くことがで
き、これはたとえ該データパケットが古いルーティング
用コードを含んでいても可能である。

【００５８】図４に示されるように、バックグラウンド
手順６０の為のプログラム制御はタスク６２〜９０の内
の選択されたものを行った後継続的に反復する。従っ
て、ＲＬＵＴ５４、ＬＣＩＤテーブル５２、および近隣
サービスマップ５６はノード１２のメモリにおいて現在
の状態を保つ。もちろん、当業者はタスク６２〜９０の
内の多くは同時に行うことができるか、或いは図４に示
されたもの以外の順序で行うことができることを理解す
るであろう。更に、当業者はノード１２はバックグラウ
ンド手順６０におけるルーティングに関係しない更に他
のタスクを行うことが可能なことも理解するであろう。

【００５９】図５は、通信のルーティグをサポートする
為に集団１１（図１を参照）において単一のノード１２
によって達成される交換手順９２のフローチャートを示
す。本発明の好ましい実施例においては、全てのノード
１２は実質的に同じ手順を行う。手順９２によって行わ
れるタスク９４はデータパケットを得る。該データパケ
ットは入力バッファ４４（図３を参照）の内の任意のも
のから得ることができる。手順９４は全ての入力バッフ
ァ４４にサービスする単一のプロセッサによって、或い
はそれら自身の入力バッファ４４にサービスするのに専
用の複数のプロセッサによって同時に複数回行うことが
できる。従って、タスク９４において得られた特定のデ
ータパケットは、近隣ノード１２、ＣＳＯ１８（図１を
参照）、加入者ユニット２２、またはその他のような、
任意のソースからノード１２において受信された任意の
データパケットに過ぎない。

【００６０】近隣ノード１２、ＣＳＯ１８、またはＧＣ
Ｓ２０（図１を参照）から受信したデータパケットはル
ーティング用コードおよびＬＣＩＤ値を含む。これに対
しマルチチャネル送受信機３２の入力バッファ４４を介
して加入者ユニット２２（図１を参照）から直接受信し
たデータパケットはそのようなルーティング用コードま
たはＬＣＩＤ値を持たなくてもよい。従って、そのよう
なデータパケットに対しては、タスク９５はそこからデ
ータパケットが得られた送受信機３２の入力バッファ４
４のアドレスを読み取りかつこのアドレスをキーとして
用いることによりルーティング用コードテーブル５７を
アクセスする。テーブル５７に格納されたルーティング
用コードおよびＬＣＩＤ値はこのアドレスに関連して得
られかつ受信されたデータパケットに加えられ或いはタ
グ付けされる。タスク９５の後、全てのデータパケット
はルーティング用コードをおよびＬＣＩＤ値を含むこと
になる。

【００６１】本発明は集団１１を通って種々のデータパ
ケットのフォーマットを伝達可能にする。図６および図
７は集団１１（図１を参照）を介して伝達されるデータ
パケット９６の２つの説明的な例のデータフォーマット
図を示す。図６は、２つの独立のデータパケット９６を
示し、かつ図７は単一のデータパケット９６を示す。図
６および図７の双方のデータパケット９６の実施例は各
々のデータパケット９６に対して単一のヘッダ９８およ
び単一のルーティング用コード１００を含む。ヘッダ９
８はデータパケット９６に関連されるべき形式特徴、パ
ケット９６に関連されるべき長さ、およびデータパケッ
トのヘッダに伝統的に含まれる任意の他の情報を識別す
るデータを含む。

【００６２】形式特徴（ｔｙｐｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒ
ｉｚａｔｉｏｎ）は、例えば、データパケット９６が生
のデータまたは音声データを伝達することを表示するこ
とができる。当業者は音声データおよび生のデータは互
いに、音声データのパケット９６は生のデータパケット
９６よりもその伝達においてより低い確実性に耐え得る
点で、異なることを理解するであろう。更に、形式特徴
はルーティングの履歴データを伝達する為に使用でき
る。集団１１は次にすでにルーティングの問題を経験し
ているデータパケット９６を未だそのような問題を経験
していないパケット９６よりも高い優先度で取り扱うこ
とができる。

【００６３】ルーティング用コード１００は比較的短い
コードであり、例えば４〜１２ビットであり好ましくは
７〜８ビットである。集団（Ｃｏｎｓｔｌｌａｔｉｏ
ｎ）１１はパケット９６をそのパケット９６に対するタ
ーミナルノードに迅速に伝達する為にルーティング用コ
ード１００を使用する。ルーティング用コード１００の
為のデータフォーマット図が図８に示されている。ルー
ティング用コード１００は好ましくは２つのセグメント
からなる。終端（ｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ）セグメント
１０１は集団１１のターミナルノードを識別する。本発
明の物理ノード実施例においては、セグメント１０１は
ターミナルノードとしてサービスを行うノード１２を直
接識別する。スペース領域実施例においては、セグメン
ト１０１はスペース領域を識別する。ダウンリンクタイ
プセグメント１０３はデータパケット９６を地球に導く
為に使用する為のチャネルの形式（ｔｙｐｅ）を識別す
る。例えば、データパケットはマルチチャネル送受信機
３２（図３を参照）を介して加入者ユニット２２（図１
を参照）に、或いは地球リンク送受信機３０（図３を参
照）を介してＣＳＯ１８またはＧＣＳ２０（図１を参
照）に導くことができる。当業者はノード１２はそれが
データパケット９６に対するターミナルノードであるこ
とを最初に決定しない限りタイプセグメント１０３を調
べる必要がないことを理解するであろう。

【００６４】図６に戻ると、図６の実施例においては、
各データパケット９６はまた単一のＬＣＩＤ値１０２お
よび単一の組のペイロード（荷重：ｐａｙｌｏａｄ）デ
ータ１０４を含む。各ノード１２は任意の数の終端ユニ
ットの間に分散される必要がある数千の独立の通信に対
するターミナルノードとして動作することができる。各
々の独立の通信は任意の数、しばしば数千、のデータパ
ケット９６によって伝達され、かつ各々の通信のデータ
パケットは比較的任意の順序でターミナルノードにおい
て受信される。ＬＣＩＤ値１０２はそこにデータパケッ
ト９６が導かれるべきである特定の終端ユニットを識別
する。

【００６５】図９はＬＣＩＤ値１０２の例示的なデータ
フォーマット図を示す。図８にも示されるように、ＬＣ
ＩＤ値１０２はシーケンス番号要素１０６およびＣＳＯ
ＩＤ要素１０８を含むことができる。ＣＳＯ ＩＤ１
０８はＬＣＩＤ値１０２を生成しかつその通信において
管理上の利害を有するＣＳＯ１８（図１を参照）を独自
的に識別する。シーケンス番号１０６は特定の呼または
そのＣＳＯ１８に関連する登録された加入者ユニット２
２を識別する。各ＣＳＯ１８はそれが２つの同じシーケ
ンス値を同時にアクティベイトしないことを補償するこ
とが好ましい。従って、シーケンス番号１０６を備えた
ＣＳＯ ＩＤ１０８を得ることにより、ＬＣＩＤ値１０
２はデータパケット９６が送信されている終端ユニット
を独自的に識別する。

【００６６】図６に戻ると、ヘッダ９６、ルーティング
コード１００、ＬＣＩＤ値１０２は一緒に各パケット９
６に含まれるオーバヘッドデータを表す。一般にデータ
パケット９６は該オーバヘッドデータの通信以外の何ら
かの目的の為集団１１を介して伝達される。オーバヘッ
ドデータは主として制御の目的で含まれる。これに対
し、ペイロードデータ１０４の通信は主な目的としてパ
ケット９６を集団１１を介して伝達する働きを成す。ペ
イロードデータ１０４は形式的には制限されずかつデジ
タル化音声データ、生のコンピュータデータ、ビデオデ
ータその他を表わすことができる。

【００６７】データパケット９６の図７に示される実施
例は図６の実施例と、図７の実施例が任意の数のサブパ
ケット１１０を含むことができる点において相違する。
各々のサブパケット１１０は関連するサブパケット１１
０の長さを特徴付ける為にそれ自身のヘッダ１１２を含
むことができる。各サブパケット１１０はそれ自身のＬ
ＣＩＤ値１０２およびペイロードデータ１０４を含むこ
とができる。図７の実施例によれば、各データパケット
９６は異なる終端ユニットへ伝達されるべき複数の独立
の通信を含むことができる。これらの複数の通信の内の
各々はそれ自身のＬＣＩＤ値１０２およびペイロードデ
ータ１０４を有する。しかしながら、これらの通信の全
ては共通のルーティングコード１００と関連している。
ターミナルノードでない集団１１におけるノード１２は
複数の独立のサブパケット１１０を導く為に単一のルー
ティングコード１００のみを処理する。

【００６８】図５に戻ると、タスク９４が出力バッファ
４４（図３を参照）からパケット９６を得かつタスク９
５が必要な場合にルーティングコードおよびＬＣＩＤ値
を加えた後、パケット９６が図６または図７の実施例或
いはその他のものに従ってフォーマットされていてもあ
るいはそうでなくても、タスク１１４はパケット９６か
らのルーティングコード１００をテーブルインデックス
として使用してＲＬＵＴテーブル５４（図３を参照）に
対してテーブルルックアップ動作を行う。当業者はテー
ブルルックアップ動作が行われる速度について理解する
であろう。従って、タスク１１４はタスク９４において
上のようにして得られたパケット９６に対しリンクＩＤ
を迅速に得る。

【００６９】タスク１１４の後、問合わせタスク１１６
がパケット９６をクロスリンク１６（図２を参照）によ
って導くべきか或いはタスク１１６を行っているノード
１２が該パケット９６に対するターミナルノードである
かを判定する。もし該ノード１２がターミナルノードで
あれば、パケット９６はパケット９６の目指す終端ユニ
ットに、送受信機３２（図３を参照）を介して直接また
は送受信機３０およびＣＳＯ１８またはＧＣＳ２０を介
して間接的に、導かれる。

【００７０】本発明のスペース領域実施例に対しては、
タスク１１６はその判断を行う上でタスク１１４におい
て得られたリンクＩＤを評価するのが好ましい。これに
対し本発明の物理ノード実施例については、タスク１１
６はルーティングコード１００それ自身を評価すること
ができる。以下の説明から明らかになるように、タスク
１１６はこのポイントにおいてタスク１１６を行ってい
るノード１２はパケット９６に対するターミナルノード
であることを確実性を持って判定することはできない。
もしタスク１１６がノード１２がデータパケット９６に
対するターミナルノードであるかもしれないことを判定
した時、プログラム制御は、後に図１０を参照して説明
する、ターミナルノード手順１１８に進む。

【００７１】タスク１１６がタスク１１６を行っている
ノード１２がターミナルノードでないことを判定すれ
ば、手順９２はタスク１１４において上で得られたリン
クＩＤを認証し、適切にパケット９６を処分し、かつ次
に他のパケット９６を処理するためにループを進む。特
に、問合わせタスク１２０は該パケット９６のヘッダ９
８（図６ないし図７を参照）に含まれる、パケット形式
がタスク１１４において上で得られたリンクＩＤのステ
ータスと両立するか否かを判定する。この両立性は比較
動作によって解決できる。リンクのステータスは近隣サ
ービスマップ５６（図３を参照）から得られる。バック
グラウンド手順６０に関して上で説明したように、この
ステータスはリンクＩＤによって識別されるクロスリン
ク１６（図２を参照）の品質を示し、トラフィックの渋
滞によるパケット９６の処理の為の受け入れ近隣ノード
１２の能力を示し、かつバックグラウンド手順６０によ
り現在の状態に保たれる。ほとんど大部分の場合に、パ
ケット９６はリンクＩＤによって示されるクロスリンク
１６のステータスと両立するであろう。

【００７２】タスク１２０が両立性を検出した時、タス
ク１２２は該パケット９６をリンクＩＤによって示され
る送受信機２８（図３を参照）と関連する出力バッファ
４６に移動させる。パケット９６は自動的に通常通り対
応する近隣ノード１２に送信されることになる。タスク
１２２の後、プログラム制御はタスク９４にループバッ
クして他のパケット９６の処理を開始する。

【００７３】これに対し、いくつかの状況では、タスク
１２０は非両立性を発見するかもしれない。この非両立
性はクロスリンク１６の不首尾から、近隣ノード１２に
おける過剰なトラフィックの渋滞から、あるいはその他
から生じる。非両立性が発見された時、問合わせタスク
１２４は他のクロスリンク１６が利用可能であるか否か
を判定する。もし、例えば、各ノード１２が６個のクロ
スリンク１６（図２を参照）をサポートすれば、４つま
たは５つの代わりのクロスリンク１６の内の任意のもの
を利用して、タスク１１４からのリンクＩＤによって示
される好ましいクロスリンクの選択が利用可能でない場
合に、パケット９６を処分することができる。手順９２
はこれらの別のクロスリンク１６を調べるためにループ
を進み、かつタスク１２４は該ループを切るか否かを決
定する。

【００７４】他のクロスリンク１６が利用可能である場
合は、タスク１２６はそのリンクＩＤを前記代わりのク
ロスリンク選択の１つに対応するものに変更する。タス
ク１２６は残りのクロスリンク１６の内のどれが好まし
いかを選択する上で所定のアルゴリズムを使用すること
ができる。例えば、タスク１２６は前に調べた選択に対
してすぐ時計回りのクロスリンク１６を選択することが
できる。或いは、ＲＬＵＴ５４（図３を参照）は交替の
リンクＩＤを好ましい優先順序に掲げるセグメント１２
８を含むことができる。更に、タスク１２６は、前に該
ループにおいて変更されていなければ、ヘッダ９８に含
まれるタイプデータを変更しパケット９６が再ルーティ
ングされていることを示すことが望ましい。

【００７５】タスク１２６の後、プログラム制御はタス
ク１２０にループバックして選択された代わりのクロス
リンク１６の両立性を試験する。プログラム制御は両立
性あるクロスリンク１６が検出されるまであるいは全て
のクロスリンク１６が調べられかつ両立性がないことが
検出されるまでタスク１２０，１２４および１２６のル
ープに留まる。両立性あるクロスリンク１６が検出され
るや否や、タスク１２２は該パケット９６をそのクロス
リンクに対する出力バッファ４６（図３を参照）に移動
させる。何らの両立性あるリンク１６も検出されない場
合は、タスク１２４はプログラム制御をタスク１３０に
切り換える。タスク１３０は該パケット９６をドロップ
し、かつ手順９２は次にタスク９４にループバックして
他のパケット９６を処理する。パケット９６をドロップ
することにより、該パケット９６はノード１２より先に
送信されずかつその目的とする行き先に到達しないこと
になる。しかしながら、パケット９６をドロップする上
で、タスク１３０はドロップされたパケット９６の数に
関する統計データを保持することが望ましい。パケット
９６のドロップは極めて希に発生しかつより低い優先度
のデータパケットのタイプに関連してのみ発生すること
が望ましい。

【００７６】当業者は手順９２に関して上に述べたルー
ティング手順はリンクの不首尾を補償しかつ過剰なデー
タトラフィックの渋滞を補償することを理解することで
あろう。集団１１における全てのノード１２がそれら自
身のバージョンの手順９２を行う時、データパケット９
６はリンクの不首尾および渋滞を補償するための必要性
に従って自動的に再ルーティングされる。

【００７７】図１０はターミナルノード手順１１８のフ
ローチャートを示す。手順９２のタスク１１６（図５を
参照）に関して説明したように、手順１１８はタスク１
１６が手順９２を行っているノード１２が現在処理され
ているデータパケット９６に対するターミナルノードで
あるかもしれないことを判定した場合に行われる。手順
１１８はノード１２が実際に該データパケット９６に対
するターミナルノードであるか否かを解決しかつパケッ
ト９６を、その中のいずれかのサブパケット１１０（図
７を参照）を含めて、適切に配置する。

【００７８】手順１１８はルーティングコード１００の
ダウンリンクのタイプセグメント１０３を得かつ保存す
る為にタスク１３１を行う。ダウンリンクのタイプはパ
ケット９６が、この場合は送受信機３２（図３を参照）
を介して伝達できる、加入者ユニット２２に対するもの
か、あるいは送受信機３０（図３を参照）の１つを介し
て伝達できる、ＣＳＯ１８またはＧＣＳ２０に対するも
のであるかを特定する。タスク１３１の後、手順１１８
はタスク１３２を行ってパケット９６からＬＣＩＤ値１
０２（図６〜図８を参照）を得る。パケット９６の図６
の実施例に関しては、得られる唯一のＬＣＩＤ値１０２
がある。しかしながら、パケット９６の図７の実施例に
おいては、各サブパケット１１０はそれ自身のＬＣＩＤ
値１０２を有し、タスク１３２はこれらのＬＣＩＤ値１
０２の内の１つを得る。

【００７９】タスク１３２の後に、問合わせタスク１３
４はＬＣＩＤ値１０２を決定して（ｅｖａｌｕａｔｅ）
このＬＣＩＤ値１０２によって識別されるチャネルが現
在手順１１８を行なっているノード１２によってサービ
スを受けているか否かを判定する。タスク１３１におい
て上のように保存されたダウンリンクのタイプがパケッ
ト９６が加入者ユニット２２に伝達されるべきであるこ
とを示しておれば、この決定（ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ）
を該ＬＣＩＤ値１０２がそこに掲げられているか否かを
判定するためにＬＣＩＤテーブル５２（図３を参照）を
アクセスすることによって達成できる。もし該ＬＣＩＤ
値１０２がテーブル５２に掲げられておれば、該ＬＣＩ
Ｄ値１０２によって識別されるチャネルがこのノード１
２によってサービスを受ける。言い換えれば、このノー
ド１２はＬＣＩＤ値１０２が関連するデータパケット９
６またはサブパケット１１０に対するターミナルノード
であり、かつこのノードは実際に該パケット９６または
サブパケット１１０に対するターミナルノードである。
これに対して、タスク１３１において上のようにして保
存されたダウンリンクのタイプがＣＳＯ１８またはＧＣ
Ｓ２０への伝達を示しておれば、タスク１３４はＬＣＩ
Ｄ値１０２のＣＳＯ ＩＤ部分１０８（図９を参照）を
調べるのみでよい。もしこのノード１２がデータパケッ
ト９６またはサブパケット１１０のターミナルノードで
あれば、前記部分１０８は送受信機３０（図３を参照）
の１つに対応する。

【００８０】ＬＣＩＤ値１０２によって示されるチャネ
ルまたはリンクがこのノード１２によってサービスを受
けている場合には、タスク１３６は該ＬＣＩＤ値１０２
に関連するパケット９６またはサブパケット１１０を送
受信機３０または３２（図３を参照）の適切な出力バッ
ファ４６に移動させる。パケット９６またはサブパケッ
ト１１０は自動的に通常通り示された行き先に導かれ
る。

【００８１】タスク１３６の後、問合わせタスク１３８
がパケット９６の終りに遭遇したか否かを判定する。タ
スク１３８はパケット９６の図６の実施例よりも図７の
実施例により関連しているが、それは図６の実施例は１
つのＬＣＩＤ値のみが各パケット９６に関連することを
可能にするからである。それにもかかわらず、パケット
９６の図７の実施例において可能であるように、パケッ
ト９６全体がいまだ処分されていない場合に、プログラ
ム制御はタスク１３２にループバックしてパケット９６
からの次のＬＣＩＤ値１０２を処理する。パケット全体
が処分された場合、プログラム制御はタスク１３８から
手順１１８を退出しかつ手順９２（図５を参照）に戻
り、そこでノード１２は他のパケット９６を処理する。

【００８２】タスク１３４がこのノード１２がＬＣＩＤ
値１０２によって示されるチャネルまたはリンクにサー
ビスしていることを判定しなかった場合、タスク１４０
は近隣サービスマップ５４（図３を参照）を評価して前
記近隣ノードの内のどれがそのＬＣＩＤまたはＣＳＯ
ＩＤ部分にサービスしているかを識別する。このノード
１２は呼が近隣ノードにハンドオフされデータパケット
９６を送信する終端ユニットがいまだ新しい行き先指令
に応答していない場合には、上にタスク８８（図４を参
照）に関して述べたように、サービスを行なっているノ
ードでないかもしれない。あるいは、本発明のスペース
領域実施例においては、いくつかのノード１２が共通の
スペース領域２６（図２を参照）にサービスすることが
できる。

【００８３】好ましくは、タスク１４０はＬＣＩＤ値１
０２またはＣＳＯ ＩＤ１０８をキーとして用いてマッ
プ５４にアクセスする。マップ５４をアクセスすること
により、タスク１４０は該ＬＣＩＤ値１０２にサービス
している近隣ノードのアイデンティティを迅速に決定す
る。本発明のスペース領域実施例に関しては、近隣サー
ビスマップ５４は、バックグラウンド手順６０（図４を
参照）に関して上に述べた、近隣サービス更新メッセー
ジの通信により現在の状態に保たれる。本発明の物理ノ
ード実施例に関しては、近隣サービスマップ５４は、タ
スク９０（図４を参照）に関して上に述べたように、ハ
ンドオフデータの記録によって現在の状態に保たれる。

【００８４】タスク１４０の後、問合わせタスク４２は
サービスを行なっている近隣ノードが検出されたか否か
を判定する。もしＬＣＩＤ値１０２にサービスしている
近隣ノードが検出されなければ、タスク１４４は該パケ
ット９６またはサブパケット１１０をドロップし、かつ
プログラム制御はタスク１３８に進み次のサブパケット
１１０またはパケット９６を処理する。パケット９６ま
たはサブパケット１１０をドロップする上でタスク１４
４はドロップされたパケット９６およびサブパケット１
１０に関する統計データを維持すると好都合であろう。

【００８５】タスク１４２がサービスを行なっている近
隣ノードが検出されたことを判定した場合、タスク１４
６はこの近隣ノードを示すためにルーティングコードを
変更する。タスク１４６は本発明のスペース領域実施例
に対しては任意選択的なものであるが、それは前記近隣
ノードは多分共通のスペース領域２６（図２を参照）の
サービスを、手順１１８を行なっているノード１２と共
用するからである。これに対し、本発明の物理ノード実
施例においては、タスク１４６は近隣ノードにそれがデ
ータパケット９６またはサブパケット１１０に対するタ
ーミナルノードであり得ることを判定させることにな
る。

【００８６】タスク１４６の後、タスク１４８はパケッ
ト９６またはサブパケット１１０を示されたサービスを
行なっている近隣ノードへのクロスリンク１６（図２を
参照）に関連する出力バッファ４６へ移動させる。タス
ク１４８はサブパケット１１０をそれを出力バッファ４
６に入れる前にパケット９６へ再フォーマットすると好
都合である。パケット９６は通常通り適切な近隣ノード
へと自動的に送信される。タスク１４８の後、プログラ
ム制御はタスク１３８に進み次のサブパケット１１０ま
たはパケット９６を処理する。

【００８７】

【発明の効果】以上要するに、本発明は動的に通信信号
を導く。本発明の動的な性質は通信信号が導かれる物理
ノードが呼の進行中に変更できるようにする。最少量の
ネットワーク資源が通信信号をルーティングする上で専
用される。比較的小さいルーティングコードがノードの
集団を介して伝達される各データパケットに含まれ、か
つルーティングは、少なくとも部分的に、比較的少量の
メモリのみを利用するテーブルルックアップ動作に基づ
き行われる。さらに、本発明はルーティングの決断をネ
ットワークノードの間に分散する。その結果、データト
ラフィックの渋滞およびリンクの障害に瞬時的にかつ自
動的に応答することができ、かつ自動的に誤ったルーテ
ィングの決定を正す。さらに、本発明はネットワークの
入口および出口ポイントの間で通信信号を伝達する上で
の遅延を最少化するためにデータパケットを迅速に処分
する。

【００８８】本発明が上において好ましい実施例に関し
て説明された。しかしながら、当業者は本発明の範囲か
ら離れることなくこれらの好ましい実施例において変更
および修正を行うことが可能なことを認識するであろ
う。例えば、当業者はここに説明された特定のタスクは
説明されたのと異なるように順序付けることが可能であ
ることを理解するであろう。さらに、ここに述べられた
精密なタイミング、軌道周回形状、ネットワークのトポ
ロジー、データコード長、およびその他のパラメータは
説明のための例として与えられておりかつ本発明の範囲
を制限するものと見るべきではない。当業者に明らかな
これらおよび他の変更および修正は本発明の範囲内に含
まれるものと考える。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施例が用いられる環境を示す配置
図である。

【図２】通信ネットワークにおけるスイッチングノー
ド、該スイッチングノードに対応する管轄、および該ス
イッチングノードの間の通信リンクを示す配置図であ
る。

【図３】図２の通信ネットワークの単一のスイッチング
ノード、またはスイッチ、を示すブロック図である。

【図４】図２の通信ネットワークのスイッチングノード
により行なわれるバックグラウンド手順を示すフローチ
ャートである。

【図５】図２の通信ネットワークのスイッチングノード
により行なわれる交換手順を示すフローチャートであ
る。

【図６】データを通信するために本発明の第１の実施例
において使用されるデータフォーマットを示す説明図で
ある。

【図７】データを通信するために本発明の第２の実施例
において使用されるデータフォーマットを示す説明図で
ある。

【図８】ルーティングコードを伝達するために使用され
るデータフォーマットを示す説明図である。

【図９】論理チャネル識別（ＬＣＩＤ）値を伝達するた
めに使用されるデータフォーマットの説明図である。

【図１０】前記通信ネットワークのスイッチングノード
により行なわれるターミナルノード手順を示すフローチ
ャートである。

【符号の説明】

１１ ノードの集団 １２ ノード １６ リンク １８，２０，２２ 終端ユニット ５４ ルーティング用テーブル ９６ データパケット １００ ルーティングコード １０２ チャネル識別子

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 8732−5Ｋ Ｈ０４Ｌ 11/00 (72)発明者 レイモンド・ジェイ・レオポルド アメリカ合衆国コロラド州80918、コロラ ド・スプリングス、ワイルドウッド・ドラ イブ 1991

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スイッチングノードの集団（１１）にお
   ける１つのノード（１２）として動作する交換機を介し
   て信号を導く方法であって、 その中にルーティングコード（１００）を有するデータ
   パケット（９６）を受信する段階であって、該データパ
   ケットは前記信号の少なくとも一部を表すもの、 前記ルーティングコードに応答してリンク識別子（１
   ６）を得る段階であって、該リンク識別子は前記データ
   パケットを前記交換機から導く上で前記交換機において
   利用可能な複数の通信リンクの内の１つを特定するも
   の、そして前記データパケットを前記１つの通信リンク
   を介して前記交換機から送信する段階、 を具備することを特徴とするスイッチングノードの集団
   （１１）における１つのノード（１２）として動作する
   交換機を介して信号を導く方法。
2. 【請求項２】 スイッチングノード（１２）の集団（１
   １）を介して信号を導く方法であって、前記信号は前記
   集団に関して移動する２つのポイント間で伝達され、前
   記方法は、 前記集団の第１のノードにおいてデータパケット（９
   ６）を受信する段階であって、該データパケットはその
   中にルーティングコード（１００）および論理チャネル
   識別（ＬＣＩＤ）値（１０２）を有し、かつ前記データ
   パケットは前記信号の少なくとも一部を表すもの、 前記データパケットを前記集団の第２のノードに送信す
   る段階であって、前記第２のノードは前記ルーティング
   コードに応じて識別されるもの、 前記第２のノードにおいて、前記第２のノードが前記デ
   ータパケットのためのターミナルノードであり得るか否
   かを判定する段階（１１６）であって、該判定段階は前
   記ルーティングコードに応答するもの、 前記判定段階が前記第２のノードが前記ターミナルノー
   ドとなり得ることを判定した場合、前記ＬＣＩＤ値を評
   価して前記ＬＣＩＤ値によって識別される論理チャネル
   が前記第２のノードによってサービスを受けるか否かを
   判定する段階（１３４）、そして前記第２のノードが前
   記ＬＣＩＤ値にサービスしない場合、前記ＬＣＩＤ値に
   応じて決定される第２の通信リンクによって前記データ
   パケットを前記第２のノードから近隣ノードへと送信す
   る段階（１４８）、 を具備することを特徴とする特徴とするスイッチングノ
   ード（１２）の集団（１１）を介して信号を導く方法。
3. 【請求項３】 スイッチングノード（１２）の集団（１
   １）内で信号を導くためのデータパケット交換ノードで
   あって、 その中にルーティングコード（１００）を有するデータ
   パケットを受信するよう構成された受信機（４０）であ
   って、前記データパケットは前記信号の少なくとも一部
   を表すもの、 前記受信機に結合され、前記ルーティングコードに応答
   してリンク識別子（１０２）を得るための手段であっ
   て、該リンク識別子は前記スイッチングノードから前記
   データパケットを導く上で前記スイッチングノードにお
   いて使用可能な複数の通信リンクの１つを特定するも
   の、そして前記リンク識別子を得るための前記手段に結
   合され、前記１つの通信リンクによって前記スイッチン
   グノードから前記データパケットを送信するための送信
   機（４２）、 を具備することを特徴とするスイッチングノード（１
   ２）の集団（１１）内で信号を導くためのデータパケッ
   ト交換ノード。