ITRM950496A1 - Procedimento per il trasferimento intersatellitare di pacchetti di dati. - Google Patents

Abstract

Un procedimento (100) incanala i pacchetti di dati (30) fra un nodo e l'altro in un sistema (10) per comunicazioni basato su satellite. comprendente una informazione di coda (32) contenuta in ciascuno dei pacchetti (30). L'informazione di coda (32) che contiene le informazioni di incanalamento e di testa indica se il segmento terminale o coda (32) del pacchetto è stato ricevuto senza errori e se la parte utile o "carico pagante" (38) debba essere letta ed elaborata dal nodo che in quel momento sta servendo il pacchetto (30) oppure deve essere fatte passare ad un altro nodo adiacente. Questo procedimento (100) opera in sistemi che hanno ritardi dei pacchetti o pregiudizi di trasmissione, per esempio sistemi di telecomunicazioni basati su satelliti.

Description

DESCRIZIONE

a corredo di una domanda di Brevetto d'invenzione, avente per titolo:

"Procedimento per il trasferimento intersatel1itare di pacchetti di dati"

La presente invenzione si riferisce in generale ai sistemi per comunicazioni e, in particolare, ad un procedimento per trasmettere e ricevere pacchetti attraverso una costellazione di nodi o di satelliti.

Precedenti dell'Invenzione I convenzionali procedimenti o protocolli, per esempio il protocollo relativo al modo di trasporto asincrono (ATM), sono usati per trasportare pacchetti di dati da un nodo di origine ad un nodo di destinazione. Il protocollo ATM ed altri protocolli convenzionali sono stati studiati per sistemi di telecomuni cazioni con base terrestre e non possono essere usati senza essere modificati in sistemi con basi satellite ri, a causa della possibilità che i pacchetti vengano riordinati ed a causa del grande disturbo possibile nella rete dei satelliti. Gli allacciamenti per comunicazioni fra terra e spazio e fra spazio e spazio in troducono ulteriori vincoli, per esempio i ritardi dei pacchettie le alterazioni delle trasmissioni durante il loro funzionamento, che i convenzionali protocolli esistenti non possono gestire. Perciò, vi è la necessità di un metodo affidabile per incanalare i pacchetti di dati in un sistema per comunicazioni con base su satelliti.

Breve descrizione dei Disegni L'invenzione verrà puntualizzata con particol rità nelle rivendicazioni allegate. Tuttavia, altre caratteristiche dell'invenzione appariranno maggiormente evidenti e l'invenzione stessa sarà meglio compresa eoa riferimento alla seguente descrizione detta gliata in relazione ai disegni allegati, in cui:

la Figura 1 rappresenta uno schema altamente semplificato di un sistema per comunicazioni basato su satelliti, di cui la presente invenzione può formar parte,

la Figura 2 rappresenta uno schema a blocchi di un pacchetto in conformità con una preferita forma di realizzazione della presente invenzione,

la Figura 3 rappresenta un segmento di testa o coda di un pacchetto in conformità con una preferita forma di realizzazione della presente invenzione, la Figura 4 rappresenta un diagramma di flusso di un procedimento applicabile ad un satellite oppure ad altro nodo di rinvio per incanalare pacchetti di dati fra un certo numero di nodi in conformità con una preferita forma di realizzazione della presente invenzione, e

la Figura 5 rappresenta un diagramma di flusso di un procedimento applicabile ad un terminale di ter ra operante come nodo finale per lo smistamento dei pacchetti di dati fra un numero di nodi, in conformità ad una preferita forma di realizzazione della presente invenzione.

Descrizione delle preferite forme di realizzazione La presente invenzione trova utilità nella sem plificazione dello smistamento fra i nodi in un sistema per comunicazioni basato su satelliti, pur mantenendo la elevata velocità e la efficiente multiplazio ne o multiplexing con lo smistamento delle diverse strutture di dati per mezzo di una molteplicità di s£ telliti. Le strutture dei dati che sono supportate comprendono la voce digitalizzata ed i dati di utente, la segnalazione a pacchetti di impulsi ed i dati di comando nonché i dati di telemetria dei satelliti. Il procedimento della presente invenzione ottimizza lo smistamento dei pacchetti attraverso una costellazione di satelliti.

Un "satellite" significa un veicolo o oggetto costruito dall'uomo destinato ad orbitare intorno ad un corpo celeste, per esempio la terra. Il termine di "satellite" deve essere interpretato in modo da inclu dere sia i satelliti geostazionari sia quelli orbitari ti e/o le loro combinazioni, inclusi i satelliti a bassa orbita terrestre (LEO). Il termine "terra" deve essere interpretato in modo da includere un qualsiasi corpo celeste intorno al quale un satellite per comunicazioni può orbitare. Una "costellazione" significa un insieme di satelliti disposti in orbite per fornire una copertura specifica (per esempio comunicazione radio, fotogrammetria, etc) di alcune porzioni o di tutto il corpo celeste. Una costellazione tipicamente comprende una molteplicità di anelli (o piani) di satelliti e può avere uguali numeri di satelliti in ciascun piano, anche se ciò non è essenziale. I termini di "cella" e "configurazione di antenna" non sono da interpretare come limitati ad un qualsiasi particolare modo di generazione e comprendono quelli creati dai sistemi per comunicazioni cellulari terrestri o satellitari e/o le loro combinazioni.

La Figura 1 illustra uno schema altamente semplificato di un sistema 10 per comunicazioni basato su satelliti, disperso sulla terra ed intorno ad essa, attraverso l'impiego di satelliti orbitanti 12 che occupano le orbite 14. La presente invenzione è applicabile ai sistemi per comunicazioni che comprendono satelliti aventi delle orbite di bassa altezza e di media altezza sulla terra. Inoltre, essa è applica bile ad orbite aventi un qualsiasi grado di inclinazione (per esempio polare, equatoriale oppure altra configurazione orbitale).

Il sistema 10 per comunicazioni utilizza sei orbite polari 14, in cui ciascuna orbita 14 contiene undici satelliti 12 per un totale di sessantasei satelliti 12. Anche se questa disposizione è preferita, essa non è essenziale, dato che si possono usare un maggiore oppure un minore numero di satelliti oppure un maggiore o un minor numero di orbite. Sebbene la presente invenzione sia vantaggiosamente impiegata quando vengono usati un gran numero di satelliti, essa è anche applicabile soltanto ad un singolo satellj_ te. Per chiarezza, la Figura 1 illustra soltanto al-uni del satelliti 12 che formano la costellazione.

Per esempio, ciascuna orbita 14 circonda la terra ad una altitudine di circa 380 Km, anche se possono essere utilmente impiegate altitudini orbitali superiori o inferiori. Per effetto delle orbite relativamente basse dei satelliti 12, una trasmissione elettromagnetica (per esempio radio, luce, etc) sostanzialmente in linea-di-vista da un qualsiasi satellite 12 o ricezione dei segnali attraverso un qualsU si satellite 12 copre un'area relativamente piccola della terra in ciascun istante. Per l'esempio rappresentato, i satelliti 12 si muovono rispetto alla terra ad una velocità di circa 25.000 Km/ora, consentendo al satellite 12 di essere visibile per una stazione terrestre o per le singole unità di abbonato (ISU) 26 per un periodo approssimativamente di nove minuti.

I satelliti 12 comunicano con le stazioni terrestri o di terra che possono comprendere un qualche numero di unità di abbonato singole 26 per comunicazioni radio e terminali di terra (ET) 24 collegate al segmento 28 di controllo del sistema (SCS). I terminali di terra 24 possono anche essere collegati a delle porte di transito o gateway (GW) 22 che forniscono lo accesso alla rete telefonica a centralina pubblica (P5TN) oppure altre attrezzature per comunicazioni. Soltanto una di ciascuna delle unità costituite dalle porte di transito 22, dai segmenti di controllo di di sterna 28 e dalle singole unità di abbonato .26 sono rappresentate nella Figura 1 per motivi di chiarezza e per facilità di comprensione. I terminali di terra 24 possono essere collocati insieme oppure separatamente rispetto ai segmenti 28 di controllo del sistema oppure alle porte di transito 22. I terminali di terra 24 associati ai segmenti 28 di controllo del si sterna rinviano i pacchetti che sono relativi al funzionamento del sistema 10 per comunicazioni, mentre i terminali di terra 4 associati alle porte di transito 22 rinviano i pacchetti che si riferiscono alle chiamate in corso.

Le singole unità di abbonato 26 possono essere collocate in un qualsiasi posto sulla superficie della terra oppure nell'atmosfera al disopra della terra. Le singole unità di abbonato 26 sono preferibilmente dispositivi per comunicazioni capaci di trasmettere i dati ai satelliti 12 e di ricevere i dati provenienti da essi. A titolo di esempio, le singoi eunità di abbonato 26 possono essere costituite da telefoni cellulari portatili palmari, atti a comunicare con i sate^ liti 12. Ordìnariamente, non è necessario che le singole unità di abbonato 26 eseguano funzioni di controllo per il sistema 10 per comunicazioni.

Il sistema 10 per comunicazioni può incorporare un qualsiasi numero, potenzialmente anche milioni di singole unità di abbonato 26. Nelle preferite forme di realizzazione della presente invenzione, le sin gole unità di abbonato 26 comunicano con i satelliti adiacenti 12 attraverso gli allacciamenti di abbonato 16. Gli allacciamenti di abbonato 16 comprendono una limitata porzione dello spettro elettromagnetico che è suddiviso in numerosi canali. Gli allacciamenti 16 degli abbonati sono costituiti preferibilmente da com binazioni di canali di frequenza nella banda L e possono comprendere le comunicazioni del tipo ad accesso multiplo a divisione di frequenza (FDMA) e/o ad accesso multiplo a divisione di tempo (TOMA) e/o ad accesso multiplo a divisione di codice (COMA) o loro combi_ nazioni. Come minimo, il satellite 12 trasmette regolarmente su uno o più canali di trasmissione 18. Le singole unità di abbonato 26 si sincronizzano sui canali di trasmissione 18 ed eseguono il monitoraggio dei canali di trasmissione 18 in modo da rivelare i messaggi dei dati che possono essere indirizzati ad essi. Le singole unità di abbonato 26 possono trasmet tere messaggi ai satelliti 12 attraverso uno o più ca_ nali di acquisizione 19. I canali di trasmissione 18 ed i canali di acquisizione 19 non sono dedicati ad una qualsiasi singola unità di abbonato 26, ma sono condivisi da tutte le singole unità di abbonato 26 che in quel momento si trovano in vista dì un satell^ te 12.

D'altra parte, i canali di traffico 17 sono ca_ nali a due vie che sono assegnati alle particolari singole unità di abbonato 26 per mezzo dei satelliti 12 di volta in volta. Nelle preferite forme di realiz: zazione della presente invenzione, un formato digitale viene usato per comunicare 1 dati attraverso i canali 17-19 ed i canali di traffico 17 supportano comunicazioni in tempo reale. Almeno un canale di traffico 17 è assegnato per ciascuna chiamata e ciascun canale di traffico 17 presenta una larghezza di banda sufficiente per supportare al minimo una cori versazione in voce a due vie. Per supportare comunica zioni in tempo reale, viene convenientemente usato uno schema di accesso multiplo a divisione di tempo (TDMA) per dividere il tempo in quadri, preferibilmeri te nell'intervallo fra 10 e 90 millisecondi. Particolari canali di traffico 17 sono assegnati a particolai ri intervalli elementari o finestre di tempo di trasmissione o di ricezione, aventi preferibilmente durate nell'intervallo fra 3 e 10 millisecondi, nello ambito di ciascun quadro. Segnali audio analogici veri gono digitalizzati in modo tale che un intero segnale di quadro venga trasmesso o ricevuto in un singolo breve pacchetto o treno ad alta velocità durante una finestra di tempo assegnata. Preferibilmente, ciascun satellite 12 supporta fino a mille o più canali di traffico 17, per cui ciascun satellite 12 può simulta neamente servire un certo numero di chiamate indipendenti. Coloro che sono esperti nel ramo, tuttavia, riconosceranno il fatto che i canali di traffico possono essere formati senza questa struttura a finestre di tempo e che possono essere impiegati procedimenti che non richiedono la digitalizzazione del segnale in voce analogico. Il preciso metodo usato per formare i canali e per elaborare le comunicazioni in voce non è importante per la presente invenzione.

I satelliti 12 comunicano con altri satelliti contigui 12 attraverso degli allacciamenti incrociati 23. Perciò, una chiamata o comunicazione da una singo la unità di abbonato 26 collocata in un punto qualsia si sulla superficie della terra o in prossimità di essa può essere incanalata attraverso la costellazione dei satelliti 12 entro la portata sostanzialmente di un qualsiasi altro punto sulla superficie della terra. Una comunicazione può essere indirizzata ad una singola unità di abbonato 26 che si trovi sulla,o in prossimità della superficie della terra da un satello^ te 12 utilizzando l'allacciamento di abbonato 16.Alternativamente, una comunicazione può essere incanala ta in basso o in alto da uno qualsiasi dei molti terminali di terra 24, dei quali la Figura 1 rappresenta soltanto due, attraverso gli allacciamenti di terra 15. I terminali di terra 24 sono usualmente distribuì ti sulla superficie della terra in conformità con i confini geo-politici. Nelle preferite forme di realizzazione, ciascun satellite 12 può comunicare con fino a quattro terminali di terra 24 e più di mille singole unità di abbonato 26 in qualsiasi dato istante.

Il segmento di controllo di sistema 28 esegue il monitoraggio dello stato di funzionamento e dello stato di attività dei nodi delle comunicazioni del sistema (per esempio le porte di transito 22, i termnali di terra 24 ed i satelliti 12) e convenientemente gestisce le operazioni del sistema 10 per comunica, zioni. Uno o più terminali di terra 24 forniscono le comunicazioni principali di interfaccia fra il segmento di controllo di sistema 28 ed i satelliti 12. I terminali di terra 24 comprendono antenne e ricevitore ri a radio frequenza e forniscono degli allacciamenti in banda K principale per la costellazione. Il segmen to di controllo di sistema 28 preferibilmente esegue funzioni di telemetria, inseguimento e controllo per la costellazione dei satelliti 12.

Le porte di transito 22 possono svolgere funzioni di elaborazione delle chiamate in combinazione con i satelliti 12. Diversi sistemi per comunicazioni con basi a terra, per esempio la rete telefonica PSTN, possono accedere al sistema 10 per comunicazioni attraverso le porte di transito 22.

Con l'esempio di costellazione di 66 satelliti 12, ciascun punto della superficie della terra si tro va entro la "vista" di almeno uno del satelliti 12 in qualsiasi momento, comportando una piena copertura della superficie della terra. Un qualsiasi satellite 12 può trovarsi in diretta o in indiretta comunicazio ne di dati con una qualsiasi singola unità di abbonato 26 o terminale di terra 24, in qualsiasi momento, mediante l'incanalamento o smistamento dei dati attra verso la costellazione dei satelliti 12. In accordo con ciò, il sistema 10 per comunicazioni può stabilire un percorso di comunicazione per rinviare i dati attraverso la costellazione dei satelliti 12 fra due quasiasi singole unità di abbonato 26, fra il segmento di controllo di sistema 28 e la porta di transito 22, fra due qualsiasi porte di transito 22 oppure fra la singola unità di abbonato 26 e la porta di transito 22.

La presente invenzione è anche applicabile a costellazioni di satelliti in cui la piena copertura della terra non viene realizzata (vale a dire in.cui vi sono delle "lacune" nella copertura delle comunica zioni fornita dalla costellazione) e le costellazioni in cui si verificano una pluralità di coperture di alcune porzioni della terra (vale a dire più di un satellite si trova in vista di un punto della superfi-eie della terra).

In termini generali, il sistema 10 per comunicazioni può essere considerato come una rete di nodi. Ciascun satellite 12, porta di transito 22 e singola unità di abbonato 26 rappresenta un nodo del sistema 10 per comunicazioni. Tutti i nodi del sistema 10 per comunicazioni sono o possono essere in comunicazione dì dati con altri nodi del sistema 10 per comunicazio ni, attraverso gli allacciamenti di comunicazione 15, 16 e/o 23. In aggiunta, tutti i nodi del sistema 10 per comunicazioni sono o possono essere in comunicazione di dati con altri dispositivi telefonici dispersi in tutto il mondo attraverso la rete telefonica PSTN e/o convenzionali dispositivi telefonici cellulari terrestri collegati alla rete telefonica PSTN attraverso le convenzionali stazioni terrestri di base.

La Figura 2 rappresenta uno schema a blocchi di un esempio di pacchetto di dati 30 che può essere usato epr trasportare le chiamate o le comunicazioni alle unità di abbonato 26 o da esse in conformità con una preferita forma di realizzazione della presente invenzione. Il pacchetto 30 comprende il segmento di testa 32 e la parte utile o carico pagante 38. Il segmento di testa 32 rappresenta i dati di incanalamento e di preambolo che servono per portare il pacchetto di dati 30 fino al suo nodo di destinazione. Il segmento di testa 32 può essere effettivamente usato per l'incanalamento del pacchetti attraverso la rete. Alla destinazione del pacchetto, i dati 38 del carico pagante vengono elaborati. In altre parole, lo scopo della trasmissione del pacchetto 30 ad un puntop di destinazione è tipicamente quello di erogare i dati 38 che costituiscono il carico pagante e non soltanto le informazioni associate al segmento di testa 32.

I dati 38 che rappresentano il carico pagante comprendono dati di controllo del sistema, dati operativi della rete, dati di controllo di missione (MCD) o dati di missione. I dati di controllo del sistema ed i dati operativi della rete sono comandi, telemetria o messaggi, che sono interpretati ed elaborati dai satelliti 12 o dai segmenti di controllo di siste ma 28. I dati di controllo di missione sono smistati ai satelliti 12 ed elaborati da essi, dalle porte di transito 22 o dalle singole unità di abbonato 26. I dati di missione rappresentano i dati di abbonato trasportati alle porte di transito 22 oppure alle sin gole unità di abbonato 26 nel corso di una chiamata. Come precedentemente discusso, una versione digitali^ zata di un intero quadro del segnale audio di conversazione può essere convogliata dai dati di missione, come potrebbe anche una porzione del traffico dei dati forniti dall'abbonato, per esempio quello che potrebbe essere fornito da una uscita da un calcolat£ re oppure da un modem appropriatamente intercollegato.

La Figura 3 rappresenta i campi del segmento di testa 32 del pacchetto in conformità con una prefe rita forma di realizzazione della presente invenzione. Il segmento di testa 32 del pacchetto presenta una lunghezza di 40 bit e contiene l'informazione di controllo di protocollo per far passare i pacchetti fra i nodi (per esempio satelliti, porte di transito, sili gole unità di abbonato). Il segmento di testa o di estremità.32 del pacchetto è caratterizzato da un indicatore di congestione ("CI") 40, da un conteggio di rinvio 41, da un tipo di carico pagante 42, da un codice di identificazione o 10 di destinazione 43, da un numero dì canale logico 44 e da una verifica 45 di errore del segmento di testa.

L'indicatore di congestione 40 può essere impostato da uno qualsiasi dei satelliti 12 lungo 11 percorso di chiamata per notificare all'utente finale

che esiste una congestione sul percorso e che tale

servizio potrebbe essere migliorato abbassando le richieste di larghezza di banda.

Il conteggio di rinvio 41 ha una lunghezza di

4 bit. Un conteggio di rinvio è iniziaiizzato ad un

certo valore predeterminato nel nodo di sorgente e

viene regolato (decrementato o incrementata) su scelti nodi intermedi. Quando 11 conteggia di rinvio 41 è

uguale ad un valore predeterminato, per esempio zero,

il pacchetto di dati viene scartato. Il conteggio di

rinvio 41 impedisce ai pacchetti di rimanere in manine

ra indefinita nella rete nodale e di utilizzare in as -senza di utilità delle risorse vitali, li conteggio

di rinvio 41 può essere selettivamente regolato sulla

base della posizione di un satellite nella costellazione, in modo tale che esso non venga regolato

troppo rapidamente ed il pacchetto di dati venga scartato prima di poter anche raggiungere il nodo di destinazione. Che il conteggio di rinvio 41 venga decrementato o incrementato e confrontato con un

numero predeterminato (per esempio zero) non ha importanza per gli scopi della presente invenzione.

Il tipo di carico pagante 42 è costituito da

un dato avente una lunghezza di 3 bit ed identifica

il tipo del dati che vengono trasportati nel campo del carico pagante fino al nodo di destinazione. Il tipo di carico pagante o il tipo di caratterizzazione possono indicare se il pacchetto 30 trasporti dati di controllo del sistema, dati operativi di rete,dati di controllo della missione oppure dati di missione. Il tipo di carico pagante 42 permette un efficiente smistamento alla destinazione, particolarmente se i dati sono destinati ad una singola unità di abbonato sugli allacciamenti per abbonati.

Il codice di identificazione di destinazione 43 ha una lunghezza di 8 bit ed indica un pacchetto nullo, un pacchetto di fine-di-treno, il satellite di destinazione oppure il terminale di terra di destinazione che deve ricevere il pacchetto di dati. Il codice di identificazione di destinazione 43 viene utilizzato con il procedimento di smistamento su nodi intermedi e di destinazione dei satelliti per incanalare il pacchetto attraverso la costellazione dei nodi. Il codice di identificazione di destinazione 43 può essere di tutti zero, cosa che indica un pacchetto nullo, oppure può essere di tutti uno, per indicare un pacchetto di fine-di-treno.

Il numero di canale logico 44 differenzia fra le varie chiamate entro una porta di transito oppure entro il satellite di origine o di termine, ovvero di destinazione. 11 numero di canale logico 44 può essere usato per la mappatura di un pacchetto sul canale di traffico assegnato 17 dell'allacciamento fra il S£ tellite e la singola unità di abbonato 26. Il numero di canale logico 44 può anche essere incluso in altre porzioni del pacchetto 30. Il numero di canale logico 44 può includere un numero di satellite di destinazio ne oppure altro elemento di designazione per la dest nazione del pacchetto. Il numero di canale logico 44 è convenientemente assegnato nel sistema e noto da tutti i satelliti 12 e da tutti i terminali di terra 24 che partecipano alla impostazione del processo di collegamento .

Il numero di canale logico 44 ha una lunghezza di 16 bit. I numeri di canali logici per una data chiamata, fino a quattro per ogni chiamata, sono asse gnati dal satellite 12 e/o dal terminale di terra 24 al termine della chiamata che esso sta servendo. Quan do un satellite al termine della chiamata presenta una modificazione a. causa del trasferimento della chiamata da satellite a satellite, il nuovo satellite finale assegna un nuovo numero di canale logico al termine della chiamata che esso sta servendo.

La verifica di errore 45 del segmento di testa utilizza la rivelazione e la correzione dell'errore rispondendo alla definizione di cui al protocollo ATM. Il preferito procedimento per la verifica dell'errore consiste nell'usare il codice di correzione di errore a singolo bit Hamming il quale è noto a coloro che hanno ordinaria esperienza in questo settore.

La dimensione dei campi in bit, il tipo di verifica di errore che viene eseguito e l'ordine dei campi nel segmento di testa 32 del pacchetto non sono importanti per la presente invenzione. In altre parole, coloro che sono esperti nel ramo possono aumentare o diminuire la grandezza dei campi oppure possono utilizzare alternativi procedimenti per la rivelazione e la correzione dell'errore, diversi da quelli pre cedentemente descritti.

La Figura 4 rappresenta un diagramma di flusso di un procedimento 50 applicabile ad un satellite oppure altro nodo di rinvio per smistare i pacchetti di dati fra un numero di nodi in conformità con una preeferita forma di realizzazione della presente invenzio ne. Come rappresentato nella Figura 4, il procedimento 50 Inizia effettuando, nell'operazione 52, una verifica di eventuali errori nel segmento di testa. Nell'operazione 52, il procedimento 50 valuta la verifica di errore 45 del segmento di testa per determinare se la somma di verifica calcolata e quella specificata sono in armonia. Vi sono molti modi per calcolare una somma di verifica noti a coloro che sono esperti nel settore. Quale procedimento venga scelto per calcolare la somma di verifica o per determinare se even tuali errori esistano o meno in detto segmento di testa non ha importanza per la presente invenzione.

Se il segmento di testa 32 del pacchetto non è valido a causa del fatto che un errorre non correggibile è stato trovato nell'operazione 52, il pacchetto 30 viene scartato nell'operazione 53, come rappresentato nella Figura 4, ed il procedimento 50 termina. Se il segmento di testa 32 del pacchetto è valido, come determinato nell'operazione 52, il procedimento 50 esegue nell'operazione 54 una verifica del codice di identificazione di destinazione 43 per determinare se il pacchetto è un pacchetto nullo oppure un pacchetto di fine-di-treno. Un pacchetto nullo viene usato per sincronizzare l'allacciamento di trasmissione prima di inviare i dati oppure per mantenere la sincronizzazione nel caso in cui non siano disponibili pacchetti per la trasmissione. Il pacchetto di finedi-treno viene usato per significare la fine della trasmissione del treno dal nodo di trasmissione. Se il pacchetto è un pacchetto nummo oppure un pacchetto di fine-di-treno, esso viene scartato nell'operazione 53 ed il procedimento termina. Altrimenti, il procedi mento 50 confronta, nell'operazione 56, il codice di identificazione di destinazione 43 con il codice di identificazione del nodo corrente che esegue la lettu ra del segmento di testa del pacchetto. Il codice dì identificazione di destinazione 43, come precedentemente spiegato, indica se il pacchetto è destinato a questo particolare nodo che in questo momento sta effettuando la lettura dell'informazione del segmento di testa.

Se il procedimento 50 determina dal codice di identificazione di destinazione 43 che il pacchetto non è destinato a questo nodo particolare che in questo momento sta effettuando la lettura dell'informazione del segmento di testa, il procedimento 50, sulla base dei parametri del sistema caricati dal segmento di controllo del sistema determina, nell'operazione 58, se il conteggio di invio 41 debba essere regolato (decrementato o incrementato). Se il conteggio di rinvio 41 deve essere regolato, come determina to dai parametri del sistema caricato, il conteggio di rinvio 41 viene regolato (decrementato o incrementato) nell'operazione 59. Il procedimento 50 quindi confronta, nell'operazione 61, il conteggio di rinvio 41 con un valore predeterminato, per esempio zero. Se il conteggio di rinvio 41 è uguale al numero predeterminato, il procedimento 50 scarta il pacchetto di dati nell'operazione 53 e si conclude. Se il conteggio di rinvio 41 non è uguale al valore predeterminato, il procedimento 50 determina nell'operazione 70 dove inviare il pacchetto.

Il procedimento 50, utilizzando una tabella di segnali di riferimento di incanalamento, incanala o smista, nell'operazione 70, il pacchetto di dati al nodo successivo designato. La tabella dei segnali di riferimento di smistamento ìndica a quale nodo adiacente smistare il pacchetto di dati. La tabella dei segnali di.riferimento di smistamento viene creata, mantenuta ed aggiornata dal segmento SCS durante intervalli periodici oppure quando sorgen una situazione di emergenza. Il pacchetto di dati viene trasmesso al successivo nodo designato.

In conformità con la Figura 4, se il nodo che in questo momento sta leggendo l'informazione del segmento di testa è il nodo che deve ricevere il pacchetto di dati, il procedimento 50, nell'operazione 60, legge il tipo di carico pagante 42 per determ_i_ nare quale sia la sua destinazione effettiva. Se il tipo di carico pagante 42 indica che il pacchetto con tiene dati di missione oppure dati di controllo di missione delle singole unità di abbonato, allora il procedimento 50 legge, nell'operazione 62, il numero di canale logico 44 per determinare dove trasmetterli. I datid i missione sono caratterizzati da voce e da dati, per esempio facsimile e trasmissione postale. Come precedentemente stabilito, il numero di canale logico viene assegnato alla singola unità di abbonato di destinazione dal nodo di destinazione durante la impostazione della chiamata oppure il trasferimento da satellite a satellite. Perciò, il carico pagante del pacchetto è destinato ad una singola unità di abbonato e viene trasmesso o smistato nell'operazione 68 ad un canale di traffico 17.

Se il tipo di carico pagante 42 indica dati di controllo di missione SV (satellite o veicolo spaziale), esso viene elaborato nell'operazione 66 dai calcolatore del nodo di servizio. I dati di controllo di missione sono dati usati per la impostazione e per la gestione di una chiamata. Se il tipo di carico pagante 42 indica dati di controllo del sistema oppure dati operativi di rete, essi vengono elaborati nella operazione 64 dal calcolatore del nodo di servizio. I dati di controllo del sistema sono caratterizzati da dati che vengono usati per controllare il satellite 12 nel suo ruolo come un veicolo spaziale, mentre i dati operativi di rete sono caratterizzati da dati che vengono usati per gestire le risorse delle comuni cazioni a bordo del satellite 12.

La Figura 5 rappresenta un diagramma di flusso di un procedimento 71 applicabile ad un terminale di terra (ET) operante come un nodo finale per lo smista mento dei pacchetti dì dati tra un numero di nodi, in conformità con una preferita forma di realizzazione della presente invenzione. Come rappresentato nella Figura 5, il procedimento 71 inizia attraverso una ve rifica, nell'operazione 72, per eventuali errori nel segmento di testa. Nell'operazione 72, il procedimento 71 valuta la verifica di errore 45 per il segmento di testa o di coda per determinare se la somma di verifica calcolata e quella specificata sono in armonìa Vi sono molti modi per calcolare una somma di verifica che sono noti a coloro che hanno normale esperienza in questo settore. Quale procedimento venga scelto per calcolare la somma di verifica o per determinare se esistono eventuali errori nel segmento di coda non ha importanza per la presente invenzione.

Se il segmento di estremità o di testa 32 del pacchetto non è valido a causa del fatto che un errore non correggibile è stato trovato nell'operazione 72, il pacchetto 30 viene scartato nell'operazione 75, come rappresentato nella Figura 5, ed il procedimento termina. Se il segmento terminale 32 del pacchetto è valido, come determinato nell'operazione 72, il procedimento 71 verifica, nell'operazione 73, il codice di identificazione di destinazione 43 per determinare se il pacchetto è un pacchetto nullo oppure un pacchetto di fine-di-treno. Le funzioni del pacchetto nullo e del pacchetto di fine-di-treno sono state precedentemente descritte, se il pacchetto è un pacchetto nullo oppure un pacchetto di fine-di-treno, esso viene scartato nell'operazione 75 ed'il procedimento termina.

Altrimenti, il procedimento 71 legge, nella operazione 74, il codice di identificazione di destinazione 43. Il codice di identificazione di destinazione 43, come precedentemente spiegato, indica se il pacchetto è o meno destinato a questo particolare nodo che in questo momento sta leggendo l'informazione del segmento terminale. Se il procedimento 71 determina dal codice di identificazione di destinazione 43 che il pacchetto non è destinato a questo nodo cor rente che in questo momento sta leggendo l'informazio ne del segmento terminale e che è un nodo di estremità, il procedimento 71 scarta il pacchetto nell'opera zione 75 ed un altro procedimento termina.

In conformità con la Figura 5, se il nodo che in questo momento sta effettuando la lettura dell'informazione associata al segmento terminale è il nodo che deve ricevere il pacchetto di dati, il procedimento 71 nell'operazione 76 legge il tipo di carico pagante 42 per determinare quale sia la destinazione ef fettiva. se il tipo di carico pagante 42 indica che il pacchetto contiene dati di missione, il procedimeji to 71 legge, nell'operazione 77, il numero di canale logico 44 per determinare dove trasmetterli. I dati di missione sono caratterizzati da voce e da dati, per esempio facsimile e trasmissione postale. Come precedentemente specificato, il numero di canale logico viene assegnato alla singola unità di abbonato o porta di transito per mezzo del nodo di destinazione durante l'impostazione della chiamata oppure il trasferimento fra satellite e satellite. Perciò, nel procedimento 71, il carico pagante del pacchetto è destinato ad un singolo utente della rete telefonica PSTN e viene smistato, nell'operazione 80, alla rete telefonica PSTN che accede al sistema 10 per comunica zioni attraverso una porta di transito 22.

Se il tipo di carico pagante 42 indica la presenza di dati di controllo di missione, essi vengono elaborati come dati di segnalazione, nell'operazione 79, dal calcolatore del nodo di servizio. I dati di controllo di missione sono dati usati per impostare e gestire una chiamata. Se il tipo di carico pagante 42 indica dati di controllo del sistema oppure dati operativi di rete, essi vengono elaborati nell'operazione 78 dal calcolatore del nodo di servizio. I dati di controllo del sistema ed i dati operativi di rete sono caratterizzati da dati che vengono usati per co^ trollare e gestire le risorse del sistema della porta di transito 22.

Coloro che sono esperti nel ramo potranno apprezzare che la presente invenzione consente lo smistamento ad alta velocità di pacchetti fra nodi di estremità-contro-estremi tà attraverso molti nodi della costellazione. La presente invenzione fornisce la capacità di un rapido smistamento dei pacchetti attraverso la costellazione dei satelliti. Le massime velo cità di trasferimento con ridotta potenza sono estremamente importanti per le operazioni vìa satellite e sono realizzate nel procedimento 50 mediante l'incana lamento o smistamento dei pacchetti di dati allo strato (fisico) più basso.

In accordo con ciò, si intende nelle rivendica zioni allegate coprire tutte le modificazioni della invenzione che rientrano nell’effettivo ambito e nello spirito dell ' invenzione.

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI 1. Procedimento (100) eseguito da ciascuno di una pluralità di nodi mediante incanalamento o smista mento di un pacchetto (30) da un nodo di origine ad un nodo di destinazione attraverso i nodi, i nodi essendo collegati insieme, il pacchetto (30) includendo un segmento terminale (32), il procedimento essendo caratterizzato dalle seguenti operazioni: (a) determinare se il segmento terminale (32) del pacchetto (30) abbia un qualsiasi errore: (b) inoltrare il pacchetto (30) da un nodo cor rente ad un nodo in immediata adiacenza in conformità con il codice di identificazione (IO) di destinazione (43) e con una tabella di segnali di riferimento di smistamento se il pacchetto (30) non è destinato al nodo corrente ed il segmento terminale (32) del pacchetto (30) è determinato come un segmento privo di errore, nell'operazione (a); e (c) ripetere le operazion-i (a) e (b) fino a che il pacchetto (30) giunge sul nodo di destinazione 2. Procedimento secondo, la rivendicazione 1, in cui l'operazione (a) è caratterizzata dall'operazione di scartare il pacchetto (30) se il segmento terminale (32) presenta un errore. 3. Procedimento secondo la rivendicazione 2, in cui il segmento terminale (32) comprende un conteggio di rinvio (41) ed in cui l'operazione (b) è caratterizzata dalle seguenti operazioni: (b1) decrementare il conteggio di rinvio (41); e (b2) scartare il pacchetto (30) se il conteggio di rinvio (41) è uguale ad un valore predeterminato. 4. Procedimento secondo la rivendicazione 2, in cui il segmento terminale (32) comprende un conteggio di rinvio (41) ed in cui l'operazione (b) è caratterizzata dalle seguenti fasi: (b1) incrementare il conteggio di rinvio (41);e (b2) scartare il pacchetto (30) se il conteggio di rinvio (41) è uguale ad un valore predetermina to. 5. Procedimento secondo la rivendicazione 2, in cui il segmento terminale (32) comprende un codice di identificazione di destinazione (43) ed in cui la operazione (b) è caratterizzata dalle seguenti fasi: (b1) scartare il pacchetto (30) se il codice di identificazione di destinazione (43) indica un pac chetto nullo oppure un pacchetto di fine-di-treno; e (b2) determinare se il codice di ldentificazio ne di destinazione (43) sia in armonia con il codice di identificazione ID di un nodo corrente che sta effettuando la lettura del segmento terminale (32). 6. Procedimento secondo la rivendicazione 2, in cui il segmento terminale (32) comprende un codice di identificazione di destinazione ed in cui l'operazione (b) è caratterizzata dalle seguenti fasi: (b1) leggere il codice di identificazione di destinazione (43) incluso nel pacchetto (30); (b2) determinare se il nodo corrente sia in ar monia con il codice di identificazione di destinazione (43); (b3) identificare tabella dei segnali di riferimento di smistamento a quale nodo adiacente inviare il pacchetto (30) sulla base del codice di identificazione di destinazione (43) e se il nodo cor rente non si armonizza con il codice di identificazio ne di destinazione (43); e (b4) inoltrare il pacchetto (30) al.nodo immediatamente adiacente identificato nell'operazione (b3). 7. Procedimento secondo la rivendicazione 2, in cui il segmento terminale (32) comprende un numero di canale logico (44) ed un codice di identificazione di destinazione (43) ed in cui l'operazione (b) è caratterizzata dalle seguenti fasi: (bt) leggere il numero di canale logico (44) per identificare quale canale di traffico è collegato al codice di identificazione di destinazione (43); e (b2) inoltrare il pacchetto (30) al canale di traffico identificato dal numero di canale logico (44). 8. Procedimento secondo la rivendicazione 1, in cui il pacchetto (30) comprende una informazione di verifica di errore del segmento terminale (45) ed in cui l'operazione (a) è caratterizzata dalle seguenti fasi: (a1) determinare se il segmento terminale (32) del pacchetto (30) presenti o meno un’errore non correggibile sulla base dell'informazione di verifica dell'errore del segmento terminale (45); e (a2) scartare il pacchetto (30) se nell'operazione (a1)'viene trovato un errore non correggibile nel segmento di testa. 9. Procedimento eseguito da ciascuno di una pluralità di nodi per l'incanalamento o smistamento dei pacchetti (30) da un nodo di origine ad un nodo di destinazione attraverso i nodi, i nodi essendo col legati insieme, ciascuno dei pacchetti (30) includendo un segmento terminale (32), il procedimento essendo caratterizzato dalle seguenti operazioni: (a) determinare se il segmento di testa (32) presenti un errore; (b) scartare il pacchetto (30) se il segmento terminale (32) presenta un errore, come si trova nell'operazione (a); (c) leggere un codice di identificazione di destinazione (43) incluso nel pacchetto (30); (d) determinare se un nodo corrente sia o meno in armonia con il codice di identificazione di destinazione (43),.il.nodo corrente essendo il nodo che ef_ fettua la lettura del segmento terminale (32); (e) identificare dalla dei segnaii di riferimento di smistamento a quale nodo adiacente trasmettere il pacchetto (30) sulla base del codice di identificazione di destinazione (43) e se il nodo corrente non sia in armonia con il codice di identii cazione di destinazione (43); (f) inoltrare il pacchetto (30) al nodo adiacente identificato nell'operazione (e); e (g) ripetere -le operazioni (a)-(f) fino a che il pacchetto (30) arriva sul nodo dì destinazione. 10. Procedimento eseguito da ciascuno di una pluralità di nodi per smistare i pacchetti (30) da un nodo di origine ad un nodo di destinazione attraverso tali nodi, i nodi essendo collegati insieme, ciascuno dei pacchetti (30) includendo un collettore (32) ed un carico pagante (38), ciascuno dei segmenti termina li (32) includendo un conteggio di rinvio (41), un ti_ po di carico pagante (42) ed un codice di identificazione di destinazione (43). il procedimento essendo caratterizzato dalle seguenti operazioni: (a) scartare il pacchetto (30) se il segmento terminale (32) presenta un errore; (b) scartare il pacchetto (30) se il codice di identificazione di destinazione (43) indica un pacchetto nullo oppure un pacchetto di fine-di-treno; (c) determinare se un nodo corrente sia o meno in armonia con il codice di identificazione di destinazione (43) se il pacchetto (30) non è un pacchetto nullo e neanche un pacchetto di fine-di-treno; (d) leggere il tipo di carico pagante (42) per determinare se il pacchetto (30) debba essere smistate, se il nodo corrente sia in armonia con il codice di identificazione di destinazione (43); (e) identificare da una tabella di segnali di riferimento di smistamento a quale nodo trasmettere il pacchetto (30), sulla base del codice di identificazione di destinazione (43) se il nodo corrente non è in armonia con il codice di identificazione di destinazione (43); (f) regolare il conteggio di rinvio (41); (g) scartare il pacchetto (30) se il conteggio di rinvio (41) è uguale ad un valore predeterminato; (h) inoltrare il pacchetto (30) se il pacchetto (30) non è stato scartato nella fase (g) al nodo identificato nell'operazione (e); e (i) ripetere le operazioni (a)-(h) fino a che il pacchetto (30) arriva al nodo di destinazione.