專利名稱：具有多動態(tài)內(nèi)部交換的通信方法和網(wǎng)絡(luò)的制作方法
本申請是1994年6月13日提交的名為“具有動態(tài)內(nèi)部交換的通信網(wǎng)”的未知序列號的美國專利申請的部分繼續(xù)申請。它已轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人。
本發(fā)明涉及通信網(wǎng)。具體涉及能夠提供基本的和輔助的電話業(yè)務(wù)的通信網(wǎng)及其方法。
數(shù)字蜂窩無線通信網(wǎng)包括繞地球軌道運轉(zhuǎn)的衛(wèi)星交換中心，面臨著在服務(wù)質(zhì)量和服務(wù)種類與系統(tǒng)復(fù)雜性兼顧的矛盾。業(yè)已開發(fā)了移動交換中心(MSC)，在陸地上的數(shù)字蜂窩無線通信網(wǎng)中提供寬范圍的通信服務(wù)，它包括基本的和輔助的服務(wù)，并且能以合理的費用和合理的可靠性提供這種服務(wù)。希望把常規(guī)的MSC與空間網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合，以減少開發(fā)費用。然而，常規(guī)的MSC是相當(dāng)復(fù)雜的地面設(shè)備?？臻g網(wǎng)絡(luò)既要能充分地修改常規(guī)的MSC設(shè)計，使修改后的MSC置于軌道上，或從空間向地球表面?zhèn)魉托盘柡徒邮沼沙Ｒ?guī)MSC提供的各種交換業(yè)務(wù)。
把一個MSC放在軌道上是不合情理的選擇，既便把一個簡單的衛(wèi)生放置在軌道上也是一件費用昂貴的事，大而笨重的常規(guī)MSC就象一個極其昂貴的衛(wèi)星。此外，開發(fā)出來的MSC需經(jīng)得起發(fā)射和在空間運行的考驗進而又增加了費用。事實上，這筆費用將遠超過合理需求的承受能力，而且復(fù)雜設(shè)備要比簡單設(shè)備更易出故障，因而這種復(fù)雜的設(shè)備最好放在地面上，即使出了故障人們也能便利地修理它。
同樣，把放在地面的MSC用于空間網(wǎng)絡(luò)也是不可取的，因通過空間網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)男盘栆?jīng)過很長的距離，空間傳輸本身就要對通信信號增加幾十毫秒的延時；又因通信通路中的各級都會增加對信號的處理延時。除非把通信中的迂回路由和處理延時減到最低限度，否則，傳輸與處理過程的組合持續(xù)時間將引入不可接受的延時，從而降低了通信的服務(wù)質(zhì)量。據(jù)此，通信信號從空間網(wǎng)絡(luò)交換中心到地面的通信信號的路由用以接收經(jīng)MSC處理和服務(wù)后的信號，這將對通信信號增加了明顯的和不希望的延時，劣化了整個服務(wù)質(zhì)量。
據(jù)此，本發(fā)明的一個優(yōu)點是提供了一種改進的通信網(wǎng)絡(luò)和操作該通信網(wǎng)的方法。
本發(fā)明的另一個優(yōu)點是，通信網(wǎng)包括空間網(wǎng)絡(luò)交換中心和地面網(wǎng)絡(luò)交換中心，能對基本的和輔助的通信業(yè)務(wù)提供合理的服務(wù)質(zhì)量。
本發(fā)明的再一個優(yōu)點是經(jīng)由一個相當(dāng)簡單的空間網(wǎng)絡(luò)交換中心利用內(nèi)部交換，以提供基本的業(yè)務(wù)。
本發(fā)明的又一優(yōu)點是使用了相當(dāng)復(fù)雜的地面網(wǎng)絡(luò)交換中心來提供輔助的業(yè)務(wù)。
本發(fā)明還有一個優(yōu)點是只在這個通信通路需要提供輔助的業(yè)務(wù)時才對一個初始階段不包含地面網(wǎng)絡(luò)交換中心的現(xiàn)有的通信通路重新結(jié)構(gòu)，以便包括一個地面網(wǎng)絡(luò)交換中心。
本發(fā)明的上述優(yōu)點和其它優(yōu)點利用通信網(wǎng)的操作的方法來實現(xiàn)的。該方法包括在第一與第二用戶單元之間通過第一網(wǎng)絡(luò)交換中心而不通過第二個網(wǎng)絡(luò)交換中心建立一條通信通路的步驟。在此通路建立以后，經(jīng)由第一和第二個網(wǎng)絡(luò)交換中心重組該通信通路。
參照以下附圖參閱下文的詳細(xì)描述和權(quán)利要求書，將會較全面地了解本發(fā)明，所有附圖中各參考標(biāo)號表示相同的項目。


圖1示出可在其內(nèi)實現(xiàn)本發(fā)明的通信網(wǎng)的方框圖。
圖2示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例所執(zhí)行的動態(tài)內(nèi)部交換過程的流程圖。
圖3示出在動態(tài)內(nèi)部交換過程第一部分以后該通信網(wǎng)的操作狀態(tài)。
圖4示出在該過程的第二和第三部分以后該通信網(wǎng)的操作狀態(tài)。
圖5示出在該過程的第四和第五部分以后該通信網(wǎng)的操作狀態(tài)。
圖6示出在該過程的第六和第七部分以后該通信網(wǎng)的操作狀態(tài)。
圖1示出一個數(shù)字蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)10的原理圖。在優(yōu)選的實施例中，網(wǎng)絡(luò)10包括衛(wèi)星(SV)12、入口14和用戶單元(UU)16。衛(wèi)星12繞地球軌道運轉(zhuǎn)，入口14和用戶單元16位于地球表面上或接近地球表面。衛(wèi)星12與或者可能與位于范圍內(nèi)的別的衛(wèi)星12、入口14和用戶單元16進行無線通信。
正象目前所優(yōu)選的，66顆衛(wèi)星12位于11個極軌低軌道上組成星座內(nèi)，但這不是要求。為了方便起見，圖1只畫出了兩個衛(wèi)星12。衛(wèi)星12上的天線(未畫出)在地球表面形成一個投影圖型，它限定了向用戶單元16提供蜂窩通信業(yè)務(wù)的網(wǎng)孔(未畫出)。在由一個網(wǎng)孔覆蓋的地球上任一點通過用戶單元16提供蜂窩通信業(yè)務(wù)，網(wǎng)孔射程區(qū)(ablanket of cells)可按需要地基本上覆蓋整個地球。網(wǎng)絡(luò)10可以包含任意數(shù)量的用戶單元16。
同樣地，網(wǎng)絡(luò)10可以包含任意數(shù)量的入口14，但是，網(wǎng)絡(luò)10能根據(jù)地貌行政管轄范圍按需配置入口14，它可包括的入口14的數(shù)量比用戶單元16少。入口14把網(wǎng)絡(luò)10與公共電話交換網(wǎng)(PSTN)18相耦合，還通過公共電話交換網(wǎng)(PSTN)18與大量電話設(shè)備16′相耦合。鑒于本發(fā)明的目的，雖然這樣的電話設(shè)備現(xiàn)已在現(xiàn)有的常規(guī)的通信網(wǎng)中起作用，但它們也代表用戶單元(UU)。另外，入口14保持和利用了操作網(wǎng)絡(luò)10所要求的大部分的智能。
衛(wèi)星12和入口14是網(wǎng)絡(luò)10的交換中心。每個交換中心接收來自多個發(fā)源地的任一發(fā)源地的來話信號，然后把來話信號切換到多個目的地中的任一個目的地。在優(yōu)選實施例中，這些信號可能是數(shù)字分組，它攜帶信令或通信數(shù)據(jù)。信令數(shù)據(jù)代表用以控制由網(wǎng)絡(luò)10提供的服務(wù)操作的消息。通信數(shù)據(jù)代表網(wǎng)絡(luò)10為達到通信目的而傳輸?shù)挠行畔?。用戶單?6和入口14可能包含聲碼器(未畫出)，把模擬聲音信號轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字分組或把數(shù)字分組轉(zhuǎn)變?yōu)槟M聲音信號。其它的用戶單元16可能配置用于單純的數(shù)據(jù)或視頻通信。當(dāng)偶爾被傳輸?shù)臄?shù)據(jù)分組服務(wù)于網(wǎng)絡(luò)10的信令需要時，要求有一種基本上連續(xù)的通信數(shù)據(jù)分組流來支持用戶單元16和/或16′之間的通信通路。
每個入口14包括一個地球終端控制器(ETC)20，直接與衛(wèi)星12通信；一個移動交換中心(MSC)22與ETC20相連接；以及一個PSTN接口24，與MSC22相連接，接口24直接與PSTN18通信。
在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，每個MSC22實際上是用于陸地的全球移動通信系統(tǒng)(GSM)的常規(guī)的移動交換中心。MSC22為了使采用智能化，以滿足在“半呼叫”(half一call)之間進行連接的要求，所謂“半呼叫”對于一個被連接的呼叫而言是指一端、一個用戶、或一方。這樣的連接是按照常規(guī)的方式來定義的。另外，MSC22按照常規(guī)的方式還提供基本的和輔助的交換業(yè)務(wù)。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員理解基本的業(yè)務(wù)與交換信息有關(guān)，不管兩方之間是聲音、視頻、還是數(shù)據(jù)。輔助業(yè)務(wù)擴大了基本業(yè)務(wù)的范圍，這是通過以下方式實現(xiàn)的例如允許用戶同時參與多個連接；在不拆除連接的情況下允許在該連接上暫停信息傳輸；把別的用戶鏈接到同一連接上；向另一用戶或另一業(yè)務(wù)等直接的連接建立嘗試等等。
當(dāng)用戶單元16位于一個MSC22的管轄范圍內(nèi)時。MSC22將參與建立和管理與用戶單元16有關(guān)的呼叫。MSC22采取措施來建立一個從用戶單元16到MSC22的通信通路支路，這個通信通路支路對應(yīng)于兩個“半呼叫”之間連接的一個“半呼叫”。
當(dāng)MSC22確定通過PSTN18的被請求連接的兩個“半呼叫”的另一個“半呼叫”外在其管轄區(qū)內(nèi)時，它將通過接口24向PSTN18建立第二通信通路支路。當(dāng)MSC22確定通過PSTN18的兩個“半呼叫”中的另一個“半呼叫”不處在其管轄區(qū)內(nèi)時，它將通過ETC20向衛(wèi)星12建立第二個通信通路支路。在任何一種情況下，MSC22將在兩個通信通路支路之間建立一個連接，至少從MSC22來看，產(chǎn)生一條連續(xù)的通信通路的結(jié)果。這個通信通路保持有效，直到呼叫終止時為止，這時MSC22將拆掉這個通信通路。經(jīng)使該通路支路可以用于其它的呼叫。
圖2示出網(wǎng)絡(luò)10執(zhí)行的動態(tài)內(nèi)部交換過程26的流程圖(參看圖1)。過程26包括以下幾個任務(wù)，這些任務(wù)分別由用戶單元16、衛(wèi)星12、ETC 20和MSC22(已結(jié)合圖1討論過了)來執(zhí)行。用戶單元16、衛(wèi)星12、ETC20和MSC22都由計算機控制。這些設(shè)備中的每一個都含有一個或多個處理器、微處理器、控制器和類似部件，用以執(zhí)行存儲在其存儲器中的編程的指令。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，那些智能化技術(shù)將能鑒別動態(tài)內(nèi)部交換過程26可以利用這些編程的指令按照計算機控制設(shè)備的領(lǐng)域中技術(shù)人員公知的方式來實施。本領(lǐng)域的技術(shù)人員也能理解，用戶單元16、衛(wèi)星12、ETC20和MSC22中的每一個都執(zhí)行與動態(tài)內(nèi)部交換過程無關(guān)的其它任務(wù)。這樣的其它任務(wù)包括查詢?nèi)蝿?wù)和估計各種激勵值或者確定是否改變圖2所示的程序流程的編程機理。
圖3—6示出在動態(tài)內(nèi)部交換過程26中網(wǎng)絡(luò)10各點的操作狀態(tài)。圖2和圖3—6示出只用于一個用戶單元(UU)16、衛(wèi)星(SV)12、ETC20和MSC22的過程26。然而，網(wǎng)絡(luò)10的所有設(shè)備最好相似地配置，最好基本上執(zhí)行相同的任務(wù)。這樣，過程26用于整個網(wǎng)絡(luò)10，并且通用化以便支持包括但不限于以下部件的所有組合(1)兩個UU16、每個由不同的SV12但由同一個入口14提供服務(wù)；(2)兩個UU16、每個由同一個SV12、但由不同的入口14提供服務(wù)；(3)兩個UU16，每個由不同的SV12和不同的入口14提供服務(wù)；(4)一個UU16和一個UU16′，由同一個入口14提供服務(wù)；(5)一個UU16和一個UU16′，由不同的入口14提供服務(wù)。
參考圖2和圖3，在兩個用戶單元16之間或在一個用戶單元16與另一用戶單元16′之間正建立呼叫(參看圖1)時，過程26在MSC22執(zhí)行任務(wù)28。在任務(wù)28中，MSC22按照常規(guī)方式控制呼叫建立的初始階段和規(guī)定兩個“半呼叫”之間的連接38?！昂艚薪ⅰ鄙婕耙l(fā)送一系列的信令信息，在用戶單元16與衛(wèi)星12之間通過信令信道30、在衛(wèi)星12與ETC20之間通過信令信道32、在ETC20與MSC22之間通過信令信道34、在一個ETC20與另一個ETC20之間可能通過信令信道99(圖4)、以及在衛(wèi)星12與網(wǎng)絡(luò)10的其它節(jié)點之間(參看圖1)通過信令信道36傳送各種信令消息。在執(zhí)行任務(wù)28期間，MSC22規(guī)定在兩個“半呼叫”之間的連接。信道30、32、34和36代表數(shù)據(jù)通信可能交換的途徑，而不管這些途徑如何被實施。在優(yōu)選實施例中，信道30、32和36是無線通信信道，數(shù)據(jù)分組通過該信道傳送，信道34是有線鏈路，信道99可以是由兩個信道32并結(jié)合一個或多個信道36支持的一條邏輯鏈路。
參考圖2和圖4，在執(zhí)行任務(wù)40期間，MSC22通過信令信道34向ETC20傳送一個或多個建立消息，信道30、32和36無須使用。建立消息指令ETC20對MSC22的特定端口分配要建立一個或兩個通信通路支路所需的網(wǎng)絡(luò)10的資源；每個建立消息還包括一個已建立通路支路的標(biāo)識符。在分配網(wǎng)絡(luò)10資源的過程中，ETC20還經(jīng)信令信道32和99利用與建立消息相似的消息與SV12和其它的ETC20通信，以保證在其兩端分享該通路支路。
在優(yōu)選實施例中，信令信道34符合全球移動通信系統(tǒng)(GSM)的“A”接口標(biāo)準(zhǔn)；“建立”消息是由該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的基站子系統(tǒng)管理應(yīng)用部分(BSSMAP)分配請求消息。在此實施例中，信道34也符合世界電聯(lián)(ITU)的內(nèi)部交換信令標(biāo)準(zhǔn)，即ISDN的用戶部分(ISUP)；在此情況下，“建立”消息由該標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的初始地址消息(IAM)來表示，或由類似于BSSMAP消息的一個新的消息(該標(biāo)準(zhǔn)的擴展)來表示。
BSSMAP消息在正建立的“半呼叫”包括由入口14提供服務(wù)的UU16時才被使用；ISUP消息在正建立的“半呼叫”包括由另一個入口14提供服務(wù)的UU16或UU16′時才被使用。在這兩種情況下，一個稱為“電路識別碼(CIG)”的數(shù)據(jù)項被用來識別已被建立的通路支路。
如果在MSC22處連接的兩個“半呼叫”通過ETC20確定路由，則ETC20接收指令以建立這兩個通信通路支路。如果在MSC22處連接的兩個“半呼叫”只有一個“半呼叫”通過ETC20確定路由，則ETC20接收建立消息指令，建立一個通信通路支路。動態(tài)內(nèi)部交換過程26關(guān)心ETC20接收建立的兩個通路支路的指令時的情況。
任務(wù)40規(guī)定在ETC20與MSC22之間的通信通路支路42和44，以作為響應(yīng)。在執(zhí)行任務(wù)28或40期間，MSC22可以向ETC20發(fā)送一相關(guān)信令消息，這個相關(guān)消息通知ETC20兩個通路支路42和44已在MSC22處連接了。這個相關(guān)消息是響應(yīng)任務(wù)28中在兩個“半呼叫”之間規(guī)定的連接而發(fā)送的，它包括這兩個“半呼叫”的通路支路標(biāo)識符。
接著，在執(zhí)行任務(wù)46期間，ETC20識別在MSC22處連接的、由ETC20確定路由的兩個“半呼叫”。當(dāng)ETC20確定在它與MSC22之間的兩條通信通路支路已被連接時，網(wǎng)絡(luò)10就可從通信通路中省掉MSC22。ETC20通過評估上述的相關(guān)系和建立消息，識別該連接。具體地說，如果在相關(guān)消息中的這兩個通路支路的標(biāo)識符與先前建立的通路支路的標(biāo)識符相匹配(并且尚未拆掉)，則這個確定是成功的。
動態(tài)內(nèi)部交換過程26關(guān)心剛剛在MSC22處連接的兩個“半呼叫”，通過ETC20確定路由的情況。然而，如果只有一個“半呼叫”是通過ETC20確定路由，或者如果ETC20沒識別在MSC22處剛規(guī)定的連接，則ETC20繼續(xù)在空間建立通信通路支路(未畫出)，以將建立消息中識別的各方與通信通路支路42和44相連接。該呼叫然后按照常規(guī)的方式前進。MSC22包含在該呼叫的通信通路中，并且被傳輸?shù)男畔⒘鲝男l(wèi)星12流經(jīng)ETC20和MSC22回到衛(wèi)星12(區(qū)別的ETC20)。另外，解碼和編碼操作可在ETC20在下行和上行鏈路上分別執(zhí)行，以將網(wǎng)絡(luò)10中將數(shù)字通信數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變?yōu)槟M數(shù)據(jù)，和將模氦數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字通信數(shù)據(jù)。從ETC20來看，這兩個“半呼叫”的通信通路支路也可以用于兩個單獨的呼叫。
在任務(wù)46之后，網(wǎng)絡(luò)10執(zhí)行任務(wù)48。在任務(wù)48中，ETC20使來自MSC22的建立指令優(yōu)先(并轉(zhuǎn)交到SV12或其它的ETC20)。ETC20識別出在MSC22剛接連的兩個“半呼叫”時執(zhí)行任務(wù)48。MSC20指令衛(wèi)星12(或其它ETC20)為該兩個“半呼叫”內(nèi)部交換通信通路，而不是按上述方式為兩個“半呼叫”實際選擇路由。內(nèi)部交換是指在一個交換中心交換通信通路，該交換中心位于相距交換連接所限制的地方遙遠的地點。ETC20規(guī)定了一條連接以作為包含在被標(biāo)識的連接中的兩條通路。內(nèi)部交換指令經(jīng)信道32和99上傳送的信令消息進行通信，它使用一種稱為“重新定向”(redirect)的消息。請注意，另外的ETC20也可能執(zhí)行這些相同的步驟。如果它完成了它自己的任務(wù)48，則它會向SV12或其它也參與其內(nèi)部交換連接的ETC20傳送重新定向消息；如果它尚未完成其自身的任務(wù)48，則它會遵循其自身的重新定向。一本領(lǐng)域的技術(shù)人員知道這些規(guī)則使得注意復(fù)雜的通路支路鏈能優(yōu)化地進行內(nèi)部交換，而且只使用網(wǎng)絡(luò)10中所提供的極簡單的過程。
參見圖2和圖5，在任務(wù)48之后網(wǎng)絡(luò)10執(zhí)行任務(wù)50。在任務(wù)50中SV12在ETC20的指令下建立一條通信通路。該通信通路的建立是依靠在信道30與36上向用戶單元16及網(wǎng)絡(luò)中其它節(jié)點傳送信令消息實現(xiàn)的。響應(yīng)該信令，在用戶單元16及SV12之間建立了一條通信通路52，在SV12與網(wǎng)絡(luò)10中其它節(jié)點之間建立了一條通信通路54。用戶單元16和另一個用戶單元16或16′(見圖1)之間的通信通路包括由SV12提供的網(wǎng)絡(luò)交換中心，但不包括由MSC22所提供的網(wǎng)絡(luò)交換中心。
在任務(wù)50之后，呼叫已建立，準(zhǔn)備進行通信服務(wù)。用戶單元16和衛(wèi)星12導(dǎo)通該呼叫，不包含任務(wù)56中所指示的MSC22。從這一點上講，網(wǎng)絡(luò)10對該呼叫提供基本服務(wù)。每一對用戶單元16或16′往網(wǎng)絡(luò)10中該兩個用戶單元之間規(guī)定的通信通路上插入信息。
由于通過衛(wèi)星12執(zhí)行內(nèi)部交換，所以空間的通信通路一直保持著。既然連接該呼叫的MSC22實際上并未選擇通信通路的路由，故與從SV12到ECT20傳送通信數(shù)據(jù)有關(guān)的、與將數(shù)字信號數(shù)據(jù)解碼成模擬信號有關(guān)的、與通過MSC22傳送該模擬信號有關(guān)的、與在ETC20中將模擬信號編碼為數(shù)字信號有關(guān)的、以及與將通信數(shù)據(jù)回送到衛(wèi)星12有關(guān)的時延被忽略不計了。對該信號時延的忽略改善了服務(wù)質(zhì)量。此外，將數(shù)字信號數(shù)據(jù)解碼成為模擬信號然后又將該模擬信號編碼為數(shù)字信號數(shù)據(jù)會進一步惡化信號質(zhì)量，而衛(wèi)星12中執(zhí)行的內(nèi)部交換避免了這種進一步的惡化。
盡管在通信通路中并未包括MSC22，但它仍舊通過通信鏈路32和34與用戶單元16及網(wǎng)絡(luò)10中其它節(jié)點進行信令通信。不過，當(dāng)進行基本服務(wù)時，這些信道不需要傳送信令信息。
網(wǎng)絡(luò)10提供的絕大部分通信服務(wù)主要為基本服務(wù)。因此，衛(wèi)星12中的內(nèi)部交換極大地提高了網(wǎng)絡(luò)10中總體通信服務(wù)的服務(wù)質(zhì)量。再則，常規(guī)的MSC22可以在網(wǎng)絡(luò)中使用，并且位于地球表面上。由于MSC22可能包含了連接“半呼叫”所需的復(fù)雜智能，故衛(wèi)星12是相對簡單的網(wǎng)絡(luò)交換中心。
然而，電話服務(wù)的用戶習(xí)慣于擁有輔助服務(wù)，盡管輔助服務(wù)的使用時間比基本服務(wù)少得多。過程26為動態(tài)內(nèi)部交換過程，因為，當(dāng)需要某些輔助服務(wù)時，它可以重組一條內(nèi)部交換的通信通路。促使重組通信通路的輔助服務(wù)類型為那些需要往通信通路中插入其它信號的服務(wù)，如多方連接及諸如此類。
具體地說，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)10中的一個用戶單元16在呼叫過程中檢測到干擾時就執(zhí)行任務(wù)58。該干擾可能為一個掛機指示，它是用戶單元16正端接該呼叫的信號指示。另一種情況是，該干擾還可能為一個保持指示，它是正在或即將請求輔助服務(wù)的信號指示。該干擾主要來源于用戶在用戶單元16上操作了一次開關(guān)(未畫出)。
參照圖2和圖5，用戶單元16響應(yīng)該干擾的檢測阻斷通信通路上的數(shù)據(jù)分組傳送，如任務(wù)60所示。從這一點講，呼叫仍在進行，通信通路52和54保持有效。然而，用戶單元16抑制發(fā)送數(shù)據(jù)分組，通信可能只保持靜默音。這通過忽略不必要的數(shù)據(jù)分組業(yè)務(wù)，如傳送靜默音的數(shù)據(jù)分組使得網(wǎng)絡(luò)10保留其頻譜及資源。據(jù)此，容量可以用于運載其它攜帶有價值信息的數(shù)據(jù)分組。此外，用戶單元16阻止向用戶傳送在該通信通路上接收的信息。
如任務(wù)62所示，用戶單元16響應(yīng)呼叫過程中檢測到干擾接著向MSC22發(fā)送一個信令消息。該信令消息通知MSC22有干擾。該信令消息通過信令信道30、32和34傳送給MSC22。
當(dāng)用戶單元16干擾了呼叫過程時執(zhí)行任務(wù)58、60和62。不過，進行中的呼叫也可能被用戶單元16′(見圖1)干擾。在這種情況下，可省略任務(wù)58、60和62。
MSC22接收到信令消息后作出相應(yīng)反應(yīng)，如任務(wù)64所示。該信令消息可能是從如上所述的由執(zhí)行與任務(wù)58、60和62有關(guān)的用戶單無16始發(fā)的，也可能是由用戶單元16′(見圖1)始發(fā)的。根據(jù)干擾的特性，對MSC22作出適當(dāng)?shù)捻憫?yīng)。例如，如果干擾來自掛機，則MSC22的響應(yīng)通過通知該呼叫所涉及的其它網(wǎng)路節(jié)點，并采取措施拆除該通信通路。這樣的措施包括向ETC20發(fā)送“清除通路(clear path)”信令消息，該消息標(biāo)識該通信通路為禁止分配。ETC20響應(yīng)該消息，不分配該通信通路，取消上述在任務(wù)46所識別的相應(yīng)的連接。請注意在優(yōu)選實施例中，由上所述，這些清除通路消息由適當(dāng)?shù)腉SM清除(clear)和ISUP釋放(Release)消息來代表。如果干擾來自一個保持，則MSC22發(fā)送一個消息，令對方為保持狀態(tài)。該消息可通過信道32和36傳送。
響應(yīng)該信令消息的MSC22所做的響應(yīng)可包括響應(yīng)接收自用戶單元16的其它信令消息。例如，當(dāng)請求多方呼叫、呼叫轉(zhuǎn)移及其它輔助服務(wù)時，MSC22可控制另一呼叫建立，這基本上與上所述關(guān)于任務(wù)28和40的討論相同。
接下來，ETC20執(zhí)行任務(wù)66，在任務(wù)66中在如前面所述的相關(guān)的“半呼叫”之間的連接識別出改變。例如，在多方呼叫情況下，在A方與B方之間可能檢測到一次連接及在衛(wèi)星12處內(nèi)部交換的通信通路。如果設(shè)置用戶B為保持，然后呼叫用戶C，而A方干擾該呼叫，則ETC20檢測到另一條與A相關(guān)的連接，這表示對前面所標(biāo)識的A—B連接的修改。該檢測是通過將相關(guān)消息中對應(yīng)的路徑標(biāo)識符號與前一次路徑的標(biāo)識符相比較而得到的。
當(dāng)ETC20識別出原有標(biāo)識的連接的修改，則ETC20執(zhí)行任務(wù)68。在任務(wù)68期間，ETC20指令衛(wèi)星12或其它ETC20重新組配返回ETC20到MSC22之間的內(nèi)部交換通信通路。該指令的完成是依靠信令信道32發(fā)送一條或多條重組消息。該重組消息識別出衛(wèi)星12或其它ETC20上通過內(nèi)部交換連接的兩個用戶，修改其連接，命令衛(wèi)星12或其它ETC20選擇通信通路至ETC20。請注意，重組指令可以構(gòu)造成與內(nèi)部交換指令基本相似，因此在優(yōu)選實施例中它們被作為相同的稱為重新定向的消息。
參照圖2(步驟70)及圖6，衛(wèi)星12或其它EIC20響應(yīng)組消息，為呼叫重組通信通路，以便通信通路分支52和54不和衛(wèi)星12或其它ETC20連接在一起。相反，通信通路分支連接到衛(wèi)星12或其它ETC20及ETC20之間的一條新指配的通信通路分支72，通信通路分支54連接到衛(wèi)星12或其它ETC20與ETC20之間新指配的通信通路分支74。從這一點上講，取消了呼叫的內(nèi)部交換，MSC22執(zhí)行兩個“半呼叫”之間的連接功能。請注意在任務(wù)48中ETC20用于傳送或處理重新定向消息的規(guī)則同樣被應(yīng)用到了這里。這使得包含多入口14的連接可以在每一個入口14向內(nèi)部交換或重新組配，按照服務(wù)于該入口14的用戶單元16所執(zhí)行的服務(wù)的需求而定。因此，凡可以進行內(nèi)部優(yōu)化交換的連接段都行，僅僅那些由于輔助服務(wù)必須重新組配的部分通過入口14上的MSC22進行連接。
在MSC22中，任務(wù)70之后執(zhí)行任務(wù)76。在任務(wù)76期間，MSC22處理輔助服務(wù)及呼叫剩余部份的交換。MSC22處理模擬信號，可以很容易地往接續(xù)中加入輔助服務(wù)所需的額外信號。在優(yōu)選實施例中，即便呼叫轉(zhuǎn)為基本服務(wù)，也不釋放通過MSC22的通信通路。所以，通過MSC22的通信通路一直保持著，一直到呼叫終止。不過，這并不阻止在其它實施例中轉(zhuǎn)為內(nèi)部交換。
通過將內(nèi)部交換通信通路引入到MSC22，可以往呼叫中加入輔助呼叫。該輔助服務(wù)可插入到通信通路信號中，而不是插入到由原始的兩個用戶16或16′提供的信號中。當(dāng)通信路徑被引回到MSC22時，通信通路長度和信號時延增加了。不過，對內(nèi)部交換的通信通路的重新組配發(fā)生在輔助服務(wù)的連接中，它將附加信號插入到通信通路中。這些輔助服務(wù)只是網(wǎng)絡(luò)10所提供的所有通信服務(wù)中的一小部份。所以，僅為一小部份通信服務(wù)所提供的通信通路擴展，只對網(wǎng)絡(luò)10所提供的服務(wù)的總體質(zhì)量造成很小的影響。
簡要地說，本發(fā)明提供了一種改進的通信網(wǎng)絡(luò)以及操作通信網(wǎng)絡(luò)的方法。通信網(wǎng)將基于空間的網(wǎng)絡(luò)交換中心與基于地面的網(wǎng)絡(luò)交換中心組合起來，提供合理的服務(wù)質(zhì)量，提供基本的和輔助的通信服務(wù)。本發(fā)明通過一個比較簡單的基于空間的網(wǎng)絡(luò)交換中心使用內(nèi)部交換，提供基本服務(wù)。復(fù)雜些的基于地面的網(wǎng)絡(luò)交換中心用在需要的時候提供輔助服務(wù)。在需要輔助服務(wù)時一條已有的提供基本服務(wù)且不包含基于地面的網(wǎng)絡(luò)交換中心的通信路徑可重新組配，以便包含基于地面的網(wǎng)絡(luò)交換中心。
上面參照優(yōu)選實施例對本發(fā)明進行了論述，不過，本領(lǐng)域的技術(shù)人員知道，可以不超出本發(fā)明范疇而對這些優(yōu)選實施例進行改變和修正。例如，此處所講述的動態(tài)內(nèi)部交換過程并不局限在只用于與基于空間的網(wǎng)絡(luò)或常規(guī)的移動交換中心中。對本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，顯而易見，所做的這些修正是在本發(fā)明范疇之內(nèi)的。
權(quán)利要求
1.一種用以操作通信網(wǎng)的方法，其特征在于，包括如下步驟通過在有N個交換中心的網(wǎng)絡(luò)中在第一個用戶單元和第二個用戶單元之間建立一條通信通路，其中N大于1在該建立步驟之后，通過X個交換中心對該通信通路進行內(nèi)部交換，其中X小于N；在該第一個和第二個用戶單元之間通過M個交換中心重新組配該通信通路，其中M大于X且小于或等于N。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，包括如下步驟在該重新組配步驟過程中，在該第一個和第二個用戶單元間處理一次呼叫。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，包括如下步驟在該N個交換中心中的一個交換中心上，確定該通信通路是否可以省略該N個交換中心中的一個。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，包括如下步驟響應(yīng)從用戶接收到的信令消息，確定在該N個交換中心中的一個上是否需要重新組配。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，包括如下步驟當(dāng)該N個交換中心包含在該通信通路中時，判斷在該N個交換中心中進行內(nèi)部交換的必要性。
6.操作一個具有N個交換中心的通信網(wǎng)絡(luò)的方法，其特征在于，包括如下步驟在地球軌道上至少定位N個交換中心中的一個交換中心；在地球表面附近至少定位N個交換中心中的一個交換中心；通過N個交換中心，在第一個和第二個用戶單元間建立一條通信通路，其中N大于1；在該建立步驟之后，通過X個交換中心，對該通信通路進行內(nèi)部交換，其中X小于N。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其特征在于，包括如下步驟在該重新組配步驟過程中，在該第一個和第二個用戶單元間進行一次呼叫。
8.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其特征在于，包括如下步驟從該第一個用戶單元處接收一條信令消息，對該信令消息響應(yīng)進行重新組配步驟。
9.一種通信網(wǎng)，其特征在于第一個和第二個用戶單元；第一個網(wǎng)絡(luò)交換中心，至少形成該第一個和第二個用戶單元間的部份數(shù)據(jù)通信通路；第二個網(wǎng)絡(luò)交換中心，與第一個用戶單元進行信令通信；重新組配通過該第一個和第二個網(wǎng)絡(luò)交換中心的數(shù)據(jù)通信通路的裝置。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的通信網(wǎng)，其特征在于，該第一個網(wǎng)絡(luò)交換中心至少有一顆衛(wèi)星位于地球周圍的軌道上。
全文摘要
通信網(wǎng)(10)包括地球軌道上的衛(wèi)星星座(12)。設(shè)在地面上的入口14與衛(wèi)星通信，使網(wǎng)絡(luò)(10)與本地PSTN(18)相接口。用戶單元(16)與衛(wèi)星(12)通信向用戶提供通信服務(wù)。入口(14)包含一個用于連接半呼叫的移動交換中心(MSC)(22)及一個地球終端控制器(20)，它不時改變MSC(22)中設(shè)定的連接。如有可能，MSC(22)連接的通信通路在一個或多個衛(wèi)星中內(nèi)部交換而不經(jīng)過MSC。但當(dāng)需要進行輔助服務(wù)時通信路徑重新組配返回MSC(22)，這樣附加信號可以插入到通信通路中。
文檔編號H04B7/185GK1122093SQ9510968
公開日1996年5月8日 申請日期1995年7月31日 優(yōu)先權(quán)日1994年8月1日
發(fā)明者小詹姆斯·威廉·比紹普, 皮特·約瑟夫·阿姆布魯斯特 申請人:摩托羅拉公司