JP2845889B2 - 衛星通信方式及び衛星通信システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、衛星と、センタ機能をもつ１局（以下セン
タ局とする）と、個々のユーザ等の端末と接続する多数
の遠隔局（以下端末局とする）とで構成されるスター状
型衛星通信システムにおける多元接続方式に係り、特に
端末局からセンタ局への多元接続方式の１つであるラン
ダムアクセス方式の改良に関する。

〔従来の技術〕

ランダムアクセス方式の一般的形態は、純粋ランダム
アクセス方式とスロット付ランダムアクセス方式であ
る。

純粋ランダムアクセス方式は、各端末局よりデータ送
信の要求が発生した時、各局が各々自由に、共有する回
線上に該データをパケット化して送信する方式である
が、各局より送信されたデータパケット同士が衛星上で
部分的に重なって干渉し合い、データを破壊することが
起こりやすい。そのため部分的に重ならない様に、タイ
ムスロットという時間枠に入る様に該データパケットを
送信するスロット付ランダムアクセス方式の方がデータ
の破壊する確率が低い。データ長一定、データの発生を
ポアソン過程と仮定すると、伝送効率を示すスループッ
トは純粋ランダムアクセス方式で約18％であるのに対
し、スロット付ランダムアクセス方式では約37％と、２
倍程度高い。

しかし、上述したスロット付ランダムアクセス方式で
も、これ以上のスループットの向上が望めないし、ま
た、データパケットの衝突によるデータの破壊も確率的
に起こる。この場合は、データを再送信する必要からデ
ータの平均送達時間が長くなる。特に、タイムスロット
長を超えるデータをタイムスロット長データに分割して
送る場合、データの平均送達時間は長くなる。その為、
より高いスループットでの運用を必要とするシステム
や、タイムスロット長を超える長データを短時間に確実
に送達する必要のあるシステムでは、従来のスロット付
ランダムアクセス方式にタイムスロット予約機能を組込
んだ予約方式が考えられている。

予約方式は、基本的には、データの送信に先立って何
らかの方法でタイムスロットの予約を行なうものであ
る。この予約方式には、大別すると、予約の仕方によっ
て、予約用パケットを用いてタイムスロット予約を行な
うexplicitな予約方式と、予約用パケットを用いず一度
衝突なくデータパケットの送達に成功すると、それ以降
のフレームの同一タイムスロットを自動的に予約された
とみなすimplicitな予約方式の２種類がある。一般式に
予約方式というとexplicitな予約方式を指し、本発明
も、このexplicitな予約方式に係わっている。

従来のexplicitな予約欲式の例を第12図（ａ），
（ｂ）に示す。

第12図（ａ）は、タイムスロット予約のため、端末局
がスロット付ランダムアクセス方式で最初に予約要求専
用パケットを送信し、センタ局が該パケットを衝突なく
正常に受信出来れば、予約要求に従いタイムスロット割
り当てを行うとともに、該タイムスロット割り当て情報
を該パケット送信端末局に通知し、該端末局はこの割り
当てられたタイムスロットを用いてデータを送信する通
信手順を図示したものである。

第12図（ｂ）は、端末局がスロット付ランダムアクセ
ス方式を用いて、最初にデータに予約要求情報を付加し
て送信し、以後、第12図（ａ）と同様に行なう通信手順
を図示したものである。第12図（ｂ）の例としては、グ
ローブコム86カンファレンスコード第1494頁〜第1499頁
に記載されているAA/TDMA方式（“AA/TDMA−adaptive s
atellite access method for mini−earth station net
work",Conf.Record.GLOBECOM'86,pp.1494−1499,Housto
n,TX.Dec.1986）がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

前記従来のスロット付ランダムアクセス方式をベース
とした予約方式では、端末局で予約の必要が発生した
時、第12図（ａ）に示す予約要求専用パケットまたは第
12図（ｂ）に示す予約要求情報付加パケットを最初に１
個送る必要があるが、該予約パケットが衝突してセンタ
局で正常に受信出来ない場合は、センタ局で正常に受信
出来るまで端末局より該予約パケットを何度も再送信す
る必要があり、そのための時間が余分にかかるという問
題があった。

本発明の課題は、端末局よりスロット付ランダムアク
セス方式で送信される予約パケットまたは緊急データパ
ケットが衝突なくセンタ局で正しく受信されるまでの時
間を短縮することにある。

〔課題を解決するための手段〕

前記課題を解決するため本発明は、端末局から衛星を
介してセンタ局へ送信するパケットデータが２タイムス
ロット長以上であった場合に、これを１タイムスロット
長毎のサブパケットにサブパケット化して送信すること
とした。

このサブパケット化に際しては、各サブパケットに、
ヘッダと、パケットデータを分割した個数及びそのサブ
パケットがサブパケット群のうちの何番目であるのかの
順序番号を示すサブパケット情報とを付加し、センタ局
ではこのサブパケット情報に基づいて予約アクセスを許
可する。

〔作用〕

送信データを複数個に分割してサブパケット化して送
信することにより、センタ局に対しては従来方式の予約
パケットを複数個送信したのと同様のアクセスが可能と
なる。

各サブパケットにサブパケット情報を付加することに
より、センタ局では正常受信出来なかったサブパケット
と未送信のサブパケットの数を判断して予約アクセス用
のタイムスロット割り当てを行なうことができる。

〔実施例〕 以下、本発明の一実施例を図面を参照しながら説明す
る。

まず、本発明を実施する衛星通信方式の概要を第２図
を用いて説明する。衛星通信システムは、衛星２−１、
センタ局２−２及び１〜ｎの複数の端末局２−３より構
成される。該端末局２−３から衛星２−１を介し、セン
タ局２−２への通信は、共通通信回線を用いて該回線上
のタイムスロットに向けて各端末局２−３でランダムに
アクセスしてパケットを送信するスロット付ランダムア
クセス方式と、該タイムスロットを各端末局２−３より
の予約要求に基づきセンタ局２−２が割り当てて、この
割り当てられたタイムスロットに向けて各端末局２−３
がパケットを送信する予約アクセス方式を併用するもの
とし、逆に、センタ局２−２から衛星２−１を介し各端
末局２−３への通信は、各端末局２−３への送信データ
をセンタ局で多重化して放送モードで送信し、各端末局
２−３で自局向けデータだけを洗濯抽出する時分割多重
方式を用いるものとする。センタ局２−２及び各端末局
２−３の構成を、それぞれ、第４図、第５図に示す。

第３図は、各端末局２−３からセンタ局２−２に送信
されるパケットの内容を示す。第３図（ａ）に示す様
に、短データ３−１は、自局アドレス等のヘッダと短デ
ータであることを示す1/1なるサブパケット情報（分母
はサブパケット分割数、分子はサブパケット順序番号を
示す。以下も同様。）を付加されて１タイムスロット長
の１パケットを形成するが、第３図（ｂ）に示す様に、
パケット化した時１タイムスロットを超える長データ
は、分割された上でヘッダとサブパケット情報を付加さ
れてサブパケット化される。本実施例では、５分割さ
れ、各分割データにヘッダと、1/5,2/5,3/5,4/5,5/5の
サブパケット情報が付加されてサブパケット化される。

また、第３図（ｃ）に示す様に、緊急に送達すべき短
いデータ３−３がある場合には、本実施例では、４回コ
ピーされて内容の同じ５つの短データが作成される。各
データにはヘッダと1/1,2/1,3/1,4/1,5/1というサブパ
ケット情報が付加されてサブパケット化される。

第４図は、センタ局２−２の構成をブロック図で示し
たものである。センタ局２−２は、衛星２−１を介して
電波で端末局２−３とデータ送受を行なう送受信装置４
−１と、衛星２−１上でデータ（パケット）の衝突を防
止するための時間単位であるタイムスロットを所定個数
まとめて１フレームを形成し、該フレーム信号を発生さ
せて該端末局２−３に送ることにより、該端末局２−３
にデータ送受信の基準タイミングを提供する基準タイミ
ング作成部４−１と、前記送受信装置４−２で受信し出
力された端末局２−３よりの送信パケットの受信処理を
行ない、パケット正誤信号、受信パケット信号、サブパ
ケット情報を出力する受信部４−３と、該受信部４−３
で受信された端末局２−３よりの端末からのデータ（パ
ケット）の順序制御を行なうとともに、受信データとし
てホストコンピュータへ出力するためバッファリングを
行なうホストインターフェース受信部４−４と、前記受
信部４−３よりの出力をもとに、各端末局２−３より送
信されたパケット数を監視してトラヒックステータス信
号を出力するとともに、該パケット数を制御するための
トラヒック制御信号を出力するトラヒック制御部４−５
と、前記受信部４−３よりのサブパケット情報及びパケ
ット正誤信号を受けて、受信したパケット毎の肯定応答
信号（ACK）または否定応答信号（NAK）を出力する応答
信号作成部４−６と、同じく前記受信部４−３よりのサ
ブパケット情報とパケット正誤信号を受けてタイムスロ
ット予約の必要性を判定し、予約の必要があるならば必
要タイムスロット予約数を算出し、これをタイムスロッ
ト割り当て信号として出力するとともに、前記判定、算
出結果に基づき１フレーム内の割り当て済タイムスロッ
トに関する割り当て済タイムスロット信号を出力する割
り当て信号作成部４−７と、ホストコンピュータより各
端末局２−３への送信データを受信するためバッファリ
ングを行なうホストインターフェース送信部４−８と、
該ホストインターフェース部４−８、前記基準タイミン
グ作成部４−２、トラヒック制御部４−５、応答信号作
成部４−６、割り当て信号作成部４−７よりの出力を時
分割多重化する多重化部４−９と、該多重化部４−９よ
りの多重化された出力を送受信装置４−１を介して放送
モードで各端末局２−３へ送信する送信部４−10とで基
本的に構成される。

第５図は、端末局２−３の構成をブロック図で示した
ものである。端末局２−３は、衛星２−１を介して電波
でセンタ局２−２とデータ送受を行なう送受信装置５−
１と、該送受信装置５−１で受信し出力されたセンタ局
２−２よりの送信データを受信し該送信データから前記
フレーム信号、前記トラヒックステータス信号、前記ト
ラヒック制御信号、前記肯定応答信号（ACK）及び否定
応答信号（NAK）、前記タイムスロット割り当て信号、
前記割り当て済タイムスロット信号及び前記ホストコン
ピュータからの送信データを抽出分離する受信部５−２
と、該受信部５−２より出力されたフレーム信号に同期
してフレーム同期を確立・維持するとともに、フレーム
内に所定数設けられる送信タイムスロットの各時間位置
を示す送信タイムスロットタイミング信号を作成する送
信タイミング作成部５−３と、前記受信部５−２より出
力されたホストコンピュータからの送信データを端末に
出力するためにバッファリングを行なう端末インターフ
ェース受信部５−４と、前記受信部５−２より出力され
た前記タイムスロット割り当て信号及び前記割り当て済
タイムスロット信号を受けて、予約によって自局に割り
当てられたタイムスロット番号を指示する割り当てタイ
ムスロット信号と、他端末局で予約されていない空のタ
イムスロット番号を指示する空タイムスロット信号を作
成するスロット管理部５−５と、前記受信部５−２より
前記トラヒックステータス信号及び前記トラヒック制御
信号を受けて、自局割り当て送信優先度を考慮するとと
もに、パケット制御部５−12及びサブパケット制御部５
−13よりのパケット再送数信号とパケット再送回数信号
とを考慮して、パケット再送最大遅延時間信号、緊急送
信許容度信号及びサブパケット数制御信号を出力するト
ラヒック制御部５−６と、パケット化したとき１タイム
スロットの短データをセーブするパケットバッファ５−
７と、２タイムスロット以上になる長データを１タイム
スロット長のサブパケットに分割してセーブするととも
に、１タイムスロット長の短データであっても緊急に送
達すべき短データであれば、これをコピーして複数個の
サブパケットにしてセーブするサブパケットバッファ５
−８と、端末よりセンタ局２−２へ送信するデータを受
信するためバッファリングを行なう端末インターフェー
ス送信部５−９と、該送信データ中より緊急データを識
別し、該緊急データをトラヒック制御部５−６よりの前
記緊急送信許容度信号を基に決定された回数だけコピー
し、各コピーに第３図（ｃ）で説明したヘッダ、サブパ
ケット情報を付加してパケット化する緊急度識別部５−
10と、前記端末インターフェース送信部５−９より送信
データを受けてそのデータ長を識別し、単データの場合
は、第３図（ａ）で説明したヘッダ、サブパケット情報
1/1を付加しパケット化して、前記パケットバッファ５
−７へ転送し、長データの場合は、該送信データをサブ
パケットに分割し、その各々にヘッダ、サブパケット情
報を付加しパケット化して、前記サブパケットバッファ
５−８に転送するデータ長識別部５−11と、パケット化
された短データの送信を制御するとともに、受信部５−
２よりの前記肯定応答信号（ACK）と否定応答信号（NA
K）及びトラヒック制御部５−６よりの前記パケット遅
延最大時間信号をもとに再送制御を行なうパケット制御
部５−12と、トラヒック制御部５−６よりの前記サブパ
ケット数制御信号をもとにスロット付ランダムアクセス
方式で最初に送信するサブパケット数の制御を行ない、
また、受信部５−２よりの前記肯定応答信号（ACK）と
否定応答信号（NAK）及びトラヒック制御部５−６より
の前記パケット遅延最大時間信号をもとに再送制御を行
なうとともに、一連のサブパケットのうちのセンタ局２
−２へ未達のサブパケットを送信制御するサブパケット
制御部５−13と、前記パケットバッファ５−７よりパケ
ットを、または、前記サブパケットバッファ５−13より
サブパケットを読み出し、前記スロット管理部５−５よ
りの割り当てタイムスロット信号の指定するタイムスロ
ットへ挿入するとともに、前記サブパケットバッファ５
−13内のタイムスロット割り当て待ちサブパケットを前
記スロット管理部５−５よりの割り当てタイムスロット
へ挿入し、前記送信タイミング作成部５−３よりの送信
タイムスロットタイミング信号に同期させてパケットま
たはサブパケットを送出するパケット送信部５−14と、
該パケット送信部５−14より送出されたパケット、サブ
パケット前記送受信装置５−１に送信データとして送出
する送信部５−15とで基本的に構成される。

次に、第１図を参照して本発明に係る衛星通信方式の
手順を説明する。本発明はスロット付ランダムアクセス
方式でセンタ局にアクセスする端末局のアクセス方式に
関するものであるが、スロット付ランダムアクセス方式
そのものの説明は省略し、発明に係わっている部分を主
に説明する。

第１図（ａ）は、第３図（ｂ）に示す様に、分割・パ
ケット化したとき、５タイムスロット必要とする長デー
タを端末局よりセンタ局に送るに際し、従来のスロット
付ランダムアクセス方式をベースとした予約方式より早
く伝送することを可能とした本発明の通信手順を、一実
施例として図示したものである。該長データを端末局２
−３の端末インターフェース送信部５−９で受信したと
きは、データ長識別部５−11で長データであることを認
識し、第３図（ｂ）に示す様に、該長データをデータ
１、データ２、データ３、データ４、データ５の５つに
分割し、各データに自局アドレス等のヘッダと分母をサ
ブパケット数、分子をサブパケット順序番号とした1/5,
2/5,3/5,4/5,5/5なるサブパケット情報とを付加してサ
ブパケット化し、５個のサブパケットをサブパケットバ
ッファ５−８に送信する。

サブパケット制御部５−13では、センタ局より送信さ
れ受信部５−２で受信したトラヒックステータス信号、
トラヒック制御信号をもとにトラヒック制御部５−６で
作成された前記サブパケット数制御信号に基づいて、ス
ロット付ランダムアクセス方式で最初に送信するサブパ
ケット数を３個と決定する。すなわちサブパケット情報
が1/5,2/5,3/5なるサブパケット３個を１セットの最初
に送るべき送信サブパケットとする。パケット送信部５
−14では、スロット管理部５−５よりの空タイムスロッ
ト信号により、空タイムスロットをランダムに３個見つ
け、該空タイムスロットに該１セットの３サブパケット
を挿入し、送信タイミング作成部５−３で作成される送
信タイムスロットタイミング信号に従って次々と送信す
る。

該１セットの３サブパケットは、スロット付ランダム
アクセス方式でセンタ局へ送信されるので、３サブパケ
ットが使用したタイムスロットと同一タイムスロット
で、他端末局より送信されたパケットまたはサブパケッ
トと衝突する可能性はある。本実施例では、サブパケッ
ト情報1/5と3/5をもつサブパケットは衝突したためセン
タ局では正常受信されないが、サブパケット情報2/5を
もつサブパケットは衝突なくセンタ局で正常に受信され
たので、センタ局では正常受信出来なかったサブパケッ
トに対する否定応答信号として、それぞれNAK1/5,NAK3/
5を、また正常に受信出来たサブパケットに対する肯定
応答信号としてACK2/5を前記応答信号作成部４−６で作
成し、送信端末局アドレスを付加して放送モードで該端
末局に送信するとともに、サブパケット情報2/5をもつ
サブパケットしか正常に受信出来なかったので、サブパ
ケット情報1/5、3/5,4/5,5/5をもつ４個のサブパケット
の送信用に、４個のタイムスロットを割り当てたタイム
スロット割り当て信号を前記割り当て信号作成部４−７
で作成し、放送モードで該端末局へ送信する。

該端末局では、受信部５−２で受信・分離出力した該
タイムスロット割り当て信号を前記スロット管理部５−
５で解読し、前記パケット送信部５−14へ割り当てタイ
ムスロット信号として出力し、該パケット送信部５−14
でサブパケットバッファ５−８より1/5,3/5,4/5,5/5な
るサブパケット情報をもつサブパケットを読み出し、各
々該割り当てタイムスロット信号に従ったタイムスロッ
トに挿入して送信する。この場合、専用に割り当てられ
たタイムスロットを使用して送信しているので、衝突は
なく確実に送り得る。センタ局では、送受信装置４−１
を介して、受信部４−３で該４パケットを正常に受信し
たら、ホストインターフェース受信部４−４で、データ
（1/5）からデータ（5/5）までのデータの順序制御を行
ない、バッファリングしてホストコンピュータに出力す
る。

また第１図（ｂ）は、第３図（ｃ）に示す様に、緊急
データをコピーして５個のサブパケットにして、端末局
よりセンタ局にスロット付ランダムアクセス方式で、よ
り確実に伝送する本発明の通信手順を、一実施例とし
て、図示したものである。該緊急データを端末インター
フェース送信部５−９で受信したときは、緊急度識別部
５−10で緊急データであることを認識し、かつ、センタ
局より送信され受信部５−２で受信されたトラヒックス
テータス信号、トラヒック制御信号をもとにトラヒック
制御部５−６で作成された緊急送信許容度信号に基づい
てコピー数＝４を決め、第３図（ｃ）に示す様に、緊急
データを４回コピーし、合計５個の緊急データ各々に、
自局アドレス等のヘッダと、分母を１とし分子をサブパ
ケット順序番号とした1/1,2/1,3/1,4/1,5/1なるサブパ
ケット情報とを付加してサブパケット化し、５個のサブ
パケットをサブパケットバッファ５−８に送信する。

サブパケット制御部５−13では、センタ局より送信さ
れ受信部５−２で受信したトラヒックステータス信号、
トラヒック制御信号をもとにトラヒック制御部５−６で
作成した前記サブパケット数制御信号に基づいて、スロ
ット付ランダムアクセス方式で最初に送信出来るサブパ
ケット数は５個で妥当と判断する。パケット送信部５−
14では、スロット管理部５−５よりの空タイムスロット
信号より空タイムスロットをランダムに５個見つけて、
該空タイムスロットに該５サブパケットを挿入し、送信
タイミング作成部５−３で作成される送信タイムスロッ
トタイミング信号に従って次々と送信する。

前記５個の緊急データ送信様サブパケットはスロット
付ランダムアクセス方式でセンタ局へ送信されるので、
該サブパケットで使用したタイムスロットと同一タイム
スロットで、他端末局より送信されたパケットまたはサ
ブパケットを衝突する可能性がある。本実施例では、サ
ブパケット情報1/1,2/1,3/1,5/1をもつサブパケット
は、衝突したのでセンタ局では正常に受信できないが、
サブパケット情報4/1をもつサブパケットは、衝突なく
センタ局で正常に受信されたので、緊急情報は端末局で
再送することなく短い時間でセンタ局に届いたことにな
る。

センタ局は、正常受信出来なかったサブパケットに対
する否定応答信号として、それぞれNAK1/1,NAK2/1,NAK3
/1,NAK5/1を、また正常に受信したサブパケットに対す
る肯定応答信号として、ACK4/1を前記応答信号作成部４
−６で作成し、送信端末局アドレスを付加して放送モー
ドで該端末局に送信し、該端末局はコピーして５個のサ
ブパケットで送った緊急データのうち少なくとも１個は
届いたことを前記応答信号で確認し、該緊急データ送信
処理を終える。この様に緊急データを送信する場合は、
コピーした複数のサブパケットで送信して、少なくとも
１個がセンタ局で正常に受信できる確率を高めることに
より、１個の緊急データを送信した場合に比べ、送達時
間を短縮することが出来る。

第６図、第７図は、第１図において、１〜５個のサブ
パケットを送信したときの効果を表わしたものである。

第６図は、スロット付ランダムアクセス方式のスルー
プット（横軸）と、衛星回線品質をエラーフリーと仮定
し、サブパケット１〜５個を該アクセス方式で送信した
時、センタ局で最低１個のサブパケットが衝突なく正常
に受信出来る確率（縦軸）との関係を示している。

第７図は、スロット付ランダムアクセス方式のスルー
プット（横軸）と、衛星回線品質をエラーフリーと仮定
し、サブパケット１〜５個を該アクセス式で送信した
時、センタ局で全サブパケットが衝突なく正常に受信出
来る確率（縦軸）との関係を示している。

スループットを0.3とすると、第１図に示す様に、３
個のサブパケットを送信した時、このうち少なくとも１
個のサブパケットがセンタ局で正常受信され、残りのサ
ブパケット送信のためにタイムスロット予約がなされる
確率は0.94となり、サブパケット１個だけ送出した場合
の確率0.61に比べかなり高い。５個のサブパケット全部
をスロット付ランダムアクセス方式で最初にまとめて送
出したとすると、該５個全部のサブパケットが衝突なく
正常にセンタ局で受信される確率は0.09と低いが、該５
個のサブパケットのうち最低１個のサブパケットが正常
受信され、残りのサブパケットのためのタイムスロット
が予約される確率は0.99とほぼ1.0に近く、確実に予約
がなされ得ることがわかる。

一方、スループットを0.1とすると、第１図に示す様
に、３個のサブパケットを送信した、このうち少なくと
も１個のサブパケットがセンタ局で正常に受信され、残
りのサブパケットのためのタイムスロットが予約される
確率は、0.99で、サブパケット１個だけ送出した場合の
確率0.89に比べて高い。むしろ、この様にスループット
が低い場合は、５個のサブパケット全部をスロット付ラ
ンダムアクセス方式で最初にまとめて送出しても、該５
個全部のサブパケットが衝突なく正常にセンタ局で受信
される確率は、0.58と比較的高い。従って、例えば、10
回試行すれば、そのうち６回程度は、５個のサブパケッ
ト全部が１度の送信で予約することなくセンタ局にて正
常に受信されるので、送達時間短縮が可能となる。

以上の様に、サブパケットに分割して複数個のサブパ
ケットで送信すれば、最低１個のサブパケットがセンタ
局で正常受信される確率は、単に１個のパケットで送信
してセンタ局で正常受信される確率に比してはるかに高
く、その効果はスループットが高いほど著しい。また、
一連のサブパケット全部を一度まとめてスロット付ラン
ダムアクセス方式で送信し、該サブパケット全部がセン
タ局で正常受信される確率は、スループットが低いほど
高く、それだけ端末局からセンタ局へのデータ送達時間
の短縮が期待出来る。この場合、たとえば該全パケット
がセンタ局で正常受信出来なくても、前述した様に、最
低１個のサブパケットが正常に受信される確率が非常に
高く、従って、残りのサブパケットのためのタイムスロ
ット予約がなされる確率が高いので、パケット１個のみ
予約用に送信する場合に比べて、データ送達時間の短縮
が十分に期待出来る。

第８図は、第７図のシミュレーション結果に基づき、
スループットが0.1,0.2,0.3の場合に、最低１個のサブ
パケットが、0.99程度の確率でセンタ局で正常に受信さ
れる時のサブパケットの送信の様子を示したものであ
る。

スループットが0.1程度の低スループット時は、２個
のサブパケットを送信するだけで最低１個のサブパケッ
トが0.99の確率でセンタ局にて正常受信される。スルー
プットが0.2程度の中スループット時は、３個のサブパ
ケットを送信すると、最低１個のサブパケットが0.99の
確率でセンタ局にて正常受信される。スループットが0.
3程度の高スループット時は、５個のサブパケットを送
信すると、最低１個のサブパケットが0.99の確率でセン
タ局にて正常受信される。

以上のことより、0.99の確率で最低１個のサブパケッ
トをセンタ局で正常受信させ、残りのサブパケットの予
約を確実に行なうためには、端末局からセンタ局への通
信回線のスループットに応じて、スロット付ランダムア
クセス方式で最初にまとめて送るサブパケット数を調整
すればよいことがわかる。

第８図の説明は、前記送信サブパケットの総数が少な
く、端末局からセンタ局への通信回線のスループットに
ほとんど影響を与えないということを前提としている
が、例えば、各端末局が同一アルゴリズムで動作してい
て、端末局よりの送信パケットの総数が、スループット
に多少とも影響を与える可能性がある場合は、第９図に
示す様に、低スループット時は、送信パケットの総数が
少ないため、多くのサブパケットをスロット付ランダム
アクセス方式で最初にまとめて送出し、高スループット
時は、従来の様に、１個のサブパケットだけ送出して、
スループットに大きな影響を与えない様にするという運
用形態もあり得る。

第10図は、端末局より緊急データを送信する場合の一
運用形態を示したものである。

緊急度が「最優先」時は、例えば、第３図（ｃ）に示
した様に、コピーして作成された５個のサブパケットを
送信すれば、この場合、最低１個のサブパケットがセン
タ局で正常受信されれば良いのであるから、第６図に示
す様に、スループット0.1でもスループット0.3でも、そ
の確率は0.99以上となり、ほぼ確実にセンタ局に緊急デ
ータを送達することができる。

緊急度が「優先」時は、例えば、コピーして作成され
た３個のサブパケットを送信すれば、この場合、最低１
個のサブパケットがセンタ局で正常受信される確率は、
スループット0.1で0.99,スループット0.3で0.94となり
［最優先」時よりも劣るが、やはりほぼ確実にセンタ局
に緊急データを送達することが出来る。

以上の様に、スループットと緊急データの送信緊急度
に応じて、コピーして作成されたサブパケット数を変え
ることにより、緊急データを確実にセンタ局へ送達する
ことが出来る。

第11図は、端末局のサブパケット送信動作をフローチ
ャート形式で表わしたものである。

第12図は、従来の予約方式、緊急データ送信方式を示
している。従来、パケット化したとき１タイムスロット
を超える長データをスロット付ランダムアクセス方式で
送信する時は、第12図（ａ），（ｂ）に示す様に、端末
局が最初に予約要求パケットをセンタ局に送信するか、
送信データに予約要求情報を付加してセンタ局に送信す
るかし、センタ局より必要タイムスロット数だけのタイ
ムスロット割り当て情報を得てから、割り当てられたタ
イムスロットを用いて未送信データを送信していた。し
かし、この様な従来方式では、該予約要求パケットまた
は予約要求付加データパケットが衝突し、センタ局で正
常に受信出来なかった時、センタ局で正常に受信出来る
まで端末局は該パケットを再送信する必要があるので、
再送信に必要な時間だけ長データの送達が遅れてしま
う。

本発明では、（１）該長データをサブパケットに分割
して、分割したサブパケットをスロット付ランダムアク
セス方式でまとめて送るため、従来例での予約パケット
が複数個送信したのと同じ効果をもたらしている。
（２）該予約パケットが送信データをも含んでいるた
め、センタ局では正常に受信出来なかったサブパケット
と未送信のサブパケットのためのタイムスロット割り当
てをすれば良い。（３）分割した全パケットをまとめて
送信し、センタ局ですべて正常に受信出来れば、タイム
スロット割り当ての必要もない、という（１），
（２），（３）の理由から、長データの送達時間短縮の
効果が十分に期待出来る。

また、スロット付ランダムアクセス方式で、１タイム
スロット長の緊急データを送信するときは、従来は第12
図（ｃ）に示す様に、そのままセンタ局に送信してい
た。そのため、衝突が起きてセンタ局で正常に受信出来
ない時は、また再送信を行ない、センタ局で正常に受信
出来るまで緊急データを再送信する必要があり、再送信
に必要な時間だけセンタ局への送達が遅れてしまう。

本発明では、緊急データをコピーし、複数個のサブパ
ケットを用いて緊急データをセンタ局に送信するため、
該複数個の緊急データのうち最低１個の緊急データがセ
ンタ局で正常受信される確率が非常に高く、緊急データ
の送達時間短縮の効果が十分に期待出来る。

〔発明の効果〕

以上説明した通り、本発明によれば、端末局からセン
タ局へ衛星を介して通信する際に、端末局から送信した
データをセンタ局で正しく受信するまでに要する時間が
短縮される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の通信手順を示す説明図、第
２図は本発明を適用する衛星通信システムの構成図、第
３図は本発明に用いる送信パケットデータを示す図、第
４図はセンタ局２−２のブロック構成図、第５図は端末
局２−３のブロック構成図、第６図及び第７図はスルー
プットとパケットの到達確率との関係を示す図、第８図
及び第９図はスループットの程度に応じた送信方式を示
す説明図、第10図は緊急データの送信方式を示す説明
図、第11図は端末局のサブパケット送信動作を示すフロ
ーチャート、第12図は従来方式を説明する図である。 ２−１……衛星 ２−２……センタ局 ２−３……端末局。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】センタ局と複数の端末との間を衛星を介し
   て通信する通信方法であって、各端末局からセンタ局へ
   の通信は、各端末局がランダムにセンタ局へアクセスし
   てパッケージデータを送信するスロット付ランダムアク
   セス方式と割り当てられたタイムスロットに対してパケ
   ットデータを送信する予約アクセス方式とを併用し、ラ
   ンダムアクセス時の送信パケットデータを予め定められ
   たスロット長毎にサブパケット化して送信してなり、 センタ局から各端末局への通信は、各端末局への送信デ
   ータを前記センタ局で多重化し、各端末局は自局向けデ
   ータを選択して抽出する時分割多重方式を用いる衛星通
   信方法において、 端末局からセンタ局へ送信するパケットデータをスロッ
   ト長毎にサブパケット化する際、分割された各パケット
   データに、ヘッドと、分割されたパケット個数と、前記
   サブパケットがサブパケット群のうちの何番目であるか
   の順序番号を示すサブパケット情報を付加し、 端末局からサブパケット化した各サブパケット群のうち
   のいくつかをまとめてセンタ局へ送信する ことを特徴とする衛星通信方法。
2. 【請求項２】センタ局において、端末局から送信されて
   来るサブパケット又はサブパケット群を受信し、サブパ
   ケット中に付加された分割パケット数とパケット順序番
   号を有するサブパケット情報に基づいてサブパケット群
   の中の未受信のサブパケットの数を判断して各端末局に
   対する該未受信サブパケット数の予約アクセスを許可す
   ることを特徴とする請求項１記載の衛星通信方法。