JP2915009B2

JP2915009B2 - 回線制御方法

Info

Publication number: JP2915009B2
Application number: JP20781589A
Authority: JP
Inventors: 正人林; 勤中村; 浩史森田; 信之藤倉; 良一佐々木; 康夫松井
Original assignee: Hitachi Microcomputer System Ltd; Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Microcomputer System Ltd; Hitachi Ltd
Priority date: 1989-08-14
Filing date: 1989-08-14
Publication date: 1999-07-05
Anticipated expiration: 2014-07-05
Also published as: JPH0373624A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、回線制御方法に係り、特に、親局と複数の
子局とが、時分割フレームを用い、高い伝送効率で交信
をおこなう通信システムに好適な回線制御方法に関す
る。

〔従来の技術〕

従来の回線制御方法においては、まず、親局が固定長
のフレームのヘツダ部に、次のフレームにおける各子局
へのタイムスロツトの割当て情報を記入し、各子局は、
その情報に従つて、割当てられた各タイムスロツトに情
報を記入するようにしていた。

また、上記フレームのヘツダ部には各子局がタイムス
ロツトの要求をするための予約部が含まれており、タイ
ムスロツトの割当て要求をする子局は、その予約部を用
いて次のフレームのヘツダ部でのタイムスロツトの割当
を親局に対しておこなうようにしていた。

上述したように、親局が固定長のフレームのヘツダ部
を用い、その次のフレームのタイムスロツトの割当てを
おこなう方法については、例えば、特開昭61−171243の
「多重チヤンネルフレームのタイムスロツト割当方式」
に示されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述した従来の技術においては、各子局で新たなタイ
ムスロツトの要求が生じた場合、フレームのヘツダ部に
ある予約部を用いてタイムスロツトの要求をおこなつて
も、実際にタイムスロツトを確保できるまでには、少な
くとも２つのフレーム時間後となることから、システム
全体の伝送効率が低下するといつた問題があつた。

例えば、親局が同報情報を複数の子局に放送し、各子
局がその応答情報を返送する同報通信システムにおいて
は、各子局が同報情報の受信エラーなどのため、親局に
対して、その同報情報の再送要求をする場合が多くな
る。その場合、各子局はまず再送要求するためのタイム
スロツトを要求し、その結果得られたタイムスロツトを
用いて再送要求するが、上述した従来の回線制御方法で
は、フレームのヘツダ部にある予約部がくるまでつま
り、平均フレーム長の1/2程度の期間タイムスロツトの
割当て要求を待たなければならず、予約部を用いてタイ
ムスロツトの要求をおこなつても、実際にそのタイムス
ロツトを使用するまでに、少なくとも２フレーム長時間
待たなければならなかつた。そのため、特に子局数の多
いシステムでは、再送による誤り回復に要する時間が長
くかかり、システム全体の伝送効率が低下するといつた
問題が生じる。更に、システム内で用いられるフレーム
長が、比較的長い場合（例えば2sec）にはその伝送効率
の低下は顕著となる。

本発明の目的は、親局と複数の子局が周波数の異なる
インバウンド回線とアウトバウンド回線を用いて相互に
交信する同報通信システムにおいて、高い伝送効率を達
成する回線制御方法を提供することであり、特に親局と
複数の子局とが用いる時分割フレームが比較的長い場合
でも高い伝送効率を得られる回線制御方法を提供するこ
とにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明の回線制御方法で
は、各子局から親局へ、情報を送信するために用いるイ
ンバウンド回線上のTDMAフレームを、複数のサブフレー
ムから構成し、各サブフレームに、親局にタイムスロツ
トの割当て要求をするためのスロツト予約部と少なくと
も１つのタイムスロツトとを含め、各子局が１つのTDMA
フレーム中の任意のサブフレームのスロツト予約部を用
いて、上記TDMAフレーム内のタイムスロツトの割当て要
求をおこなうようにしたことを特徴とする。

また、子局からタイムスロツトの割当て要求を受信し
た親局は、そのTDMAフレーム内のタイムスロツトの割当
てを変更するための信号をアウトバンド回線を用いて各
子局に送信するようにする。その場合は、親局は、タイ
ムスロツトの割当て変更するための信号を、タイムスロ
ツトの割当て要求をした子局に新たに割当てたタイムス
ロツトより以前にアウトバンド回路を用いて送信するよ
うにする。

例えば、親局から放送された同報情報に応じて、各子
局が受信エラーが生じたか否かを示す応答情報（応答パ
ケツト）を親局に返送する場合に、親局はTDMAフレーム
内の各タイムスロツトをそのフレームの制御部を用いて
各子局に割当て、各子局はその割当てられた各タイムス
ロツトに応答情報を記入する通信システムにおいて、受
信エラーが生じた子局は、そのTDMAフレーム内に自局に
割当てられたタイムスロツトがないとき、その同報情報
の再送要求をおこなうためのタイムスロツト（以下、単
にスロツトと略す）を親局に要求するため、いずれかの
サブフレームのスロツト予約部に自局のアドレスを記入
する。次に、その子局からスロツト割当て要求を受けた
親局が、所定の規則に従つてスロツトの割当を変更し、
その結果を、スロツトの要求（予約）をした子局に変更
割当てするスロツトの前に、アウトバウンド回線を用い
て通知するようにする。

〔作用〕

本発明によれば、インバウンド回線上のTDMAフレーム
を複数のサブフレームから構成し、各サブフレームには
子局が親局にタイムスロツトの割当て要求をするための
スロツト予約部と少なくとも１つのタイムスロツトとを
含め、各子局がタイムスロツトの要求を、任意のサブフ
レームの予約部を用いておこなうようにしているため、
スロツトの要求までに要する待ち時間が短かくできる。
また、親局は各子局からのタイムスロツトの要求に対
し、同一のTDMAフレームのタイムスロツトの割当を変更
し、その結果を各子局に通知するようにしているため、
予約をおこなつた子局は同一のTDMAフレーム内のタイム
スロツトを使用でき、伝送効率が向上する。

〔実施例〕

以下、本発明の回線制御方法を適用した実施例を図面
に基づいて詳細に説明する。まず、具体的な実施例を説
明する前に、前提とする衛星同報通信システムの概要を
第２図を用いて説明する。

第２図は、親局と複数の子局とからなる衛星同報通信
システムの構成を示す図である。図において、10は衛
星、20は同報情報の送信局である親局、Ｓ（ｉ）（ｉ＝
１〜ｎ）は受信局である各子局を示す。６はアウトバウ
ンド回線であり、親局が子局へ同報情報を送信するとき
に使用され、例えば、TDM（Time Division Multiplexe
r）方法が用いられる。５はインバウンド回線であり、
子局が親局へ応答情報等を送信するときに使用され、例
えば、TDMA（Time Division Multiple Access）方法が
用いられる。

なお、本発明は衛星通信システムばかりでなく、無線
通信システム、LAN（Local Area Network）や同報機能
を有する交換器のような有線通信システムにおいても実
現できる。

第１の実施例を第１図を用いて説明する。第１図にお
いて、６はアウトバウンド回線、５はインバウンド回線
である。

アウトバウンド回線６は、制御スロツト61とデータス
ロツト部65とから成る。制御スロツト61は、一定間隔で
設けられ、親局（回線制御局）は、このスロツトに各子
局の時間基準に用いられる基準バースト62と後述するイ
ンバウンド回線上のTDMAフレーム内の各子局へのスロツ
トの割当てに関する情報を入れた回線制御バースト63を
含めるようにする。基準バースト62は、特定のビツトパ
ターンをもつビツト列で構成される。データスロツト65
には、親局の同報情報を入れたデータバーストが任意に
送出される。

インバウンド回線５はTDMAフレーム単位で構成され、
１つのTDMAフレーム50は複数のサブフレーム51からな
る。サブフレームは子局がタイムスロツトの割当要求を
するための予約部52と少なくとも１つのタイムスロツト
を含むスロツト部53から構成される。

親局はアウトバウンド回線上の制御スロツト61を用い
て、予め放送した同報情報（図示せず）に対する応答用
にTDMAフレームのタイムスロツトを各子局に割当てる。
親局は後述する子局からの応答に応じて制御スロツト61
の内容を同一TDMAフレーム内で更新する。上記同報通信
動作中、ある子局に送信情報（例えば、再送要求，問合
せ等）が発生した場合を考える。

送信情報が発生した子局は、回線制御バースト63にお
いて、自局に対するスロツトの割当てがなかつた場合、
あるいは、割当てられたスロツトの他に、上述した送信
情報を記入するための新たなタイムスロツト必要とする
場合に、任意のスロツト予約部52を用いてタイムスロツ
トの予約要求をおこない（第１図66）、予約要求（66）
を受付けた親局は、前記制御スロツト内の回線制御バー
スト63で通知したタイムスロツト割当ての一部をその予
約に応じて変更し、その結果をスロツト割当変更バース
ト64を用いて全子局に通知する（67）。尚、予約要求を
受けた親が、同報情報の送信中である場合には、その送
信を中継し、優先的にスロツト割当変更バースト64を発
信するようにする。しかるのちに該子局は、送信情報を
新たに割当てられたタイムスロツトに挿入する。親局
は、伝搬遅延時間、該子局の処理時間等を考慮して、該
子局が最小時間で情報を送信できるタイミングのタイム
スロツトを割当てるようにする。

上述した実施例によれば、制御スロツトでタイロスロ
ツトの割当てがなかつた子局、あるいは割当てられたタ
イムスロツトとは別に、他のタイムスロツトを必要とす
る子局が、任意のサブフレーム内の予約部52を用いてタ
イムスロツトの予約をおこなうので、予約元子局の送信
データの送信までの待ち時間が消減でき、効率的な同報
通信を実現することができる。

第３図を用い、上述した制御スロツト61（第３図
（ａ））とスロツト割当変更バースト64（第３図
（ｂ））のフレーム構成について説明する。

制御スロツト61は、特定のビツトパターンをもつビツ
ト列で構成される基準バースト62と回線制御バースト63
とから構成される。回線制御バースト63は、１つのTDMA
フレームに含まれるサブフーム数分の領域を含む。例え
ば、第３図（ａ）に示す回線制御バースト63は、TDMAフ
レーム内の第ｉ番目のタイムスロツトを子局Ｓ（ｉ）に
割当てた場合を示してる。

第３図（ｂ）においては、640はスロツト割当変更バ
ースト64であることを示すフラグで、データと区別する
特定のビツトパターンが記入される。641は回線制御変
更情報を入れる変更情報部であり、例えば、第３図
（ｂ）に示す変更制御部641では、回線制御バースト63
で子局Ｓ（ｎ−１）に割当てられた（ｎ−１）番目のタ
イムスロツトを子局Ｓ（ｊ）に割当て変更する場合を示
している。

第４図は、上述したTDMAフレーム50のフレーム構成図
である。

第４図（ａ）に示す如く、１つのTDMAフレーム50は、
複数のサブフレーム51からなり、各サブフレームは、予
約部52と少なくとも１つのタイムスロツトを含むスロツ
ト部53とから構成される。

更に、第４図（ｂ）に示す如く、予約部52は複数の領
域からなり、各子局は、任意の領域に自局のアドレスを
記入することにより予約をおこなう。例えば、第４図
（ｂ）では、子局Ｓ（ｊ）が予約を行なつた場合を示
す。

次に、第２の実施例としてシステム内の子局をグルー
プに分け、各グループが順次親局からの同報通信に対す
る応答を返すようにした（以下、この方法を輪番制応答
方法と呼ぶ）同報通信システムについて説明する。

具体的実施例を説明する前に、前提とする衛星同報通
信システムの概要を第５図を用いて説明する。

第５図は、親局及び複数の子局からなるグループが
（第５図では説明を簡単にするため１グループを３子局
としている）、ｎグループ存在する輪番制応答方法の衛
星同報通信システムの構成を示す。第５図において、10
は衛星、20は同報情報の送信局である親局、Ｓ（ｉ）
（ｉ＝１〜３）は受信局である子局、Ｇ（ｋ）（ｋ＝１
〜ｎ）はグループを示す。６はアウトバウンド回線、５
はインバウンド回線である。

親局20は衛星10を介してアウトバウンド回線上のデー
タスロツト65を使用して全子局（Ｓ（ｉ）・Ｇ（ｋ）
（ｉ＝１〜3,k＝１〜ｎ））に同報情報を送信する。以
下Ｇ（ｋ）に属する子局Ｓ（ｉ）は、Ｓ（ｉ）・Ｇ
（ｋ）と記載する。

同報情報はパケツトに分割して送られ、子局はパケツ
ト毎に応答を返す。その応答はグループ単位で返し、同
報情報パケツト毎に輪番制で順次応答を請けもつグルー
プを予め親局が同報情報を用いて指定する。したがつ
て、１パケツトに対する応答の数はグループの構成子局
数となり、全子局から応答をうける場合に比べて親局に
かかる負荷が軽減される。尚、トラツク状態が低トラツ
クであれば、１つの同報情報パケツトに対して、２以上
のグループに属する子局が応答を請けもつようにしても
構わない。

第５図に示した同報通信システムにおいて、子局Ｓ
（２）・Ｇ（ｋ）に同報情報の受信エラーが生じた場合
の誤り回復処理について第６図を用いて説明する。

親局は、予め放送した同報情報（図示せず）に対し、
その応答情報を返送させるため、制御スロツト61（ａ）
を用いて、TDMAフレーム50（ａ）の各子局のスロツト割
当てをおこなう。上述した輪番制により、応答情報を返
送するよう予め指示されていた子局Ｓ（２）・Ｇ（ｋ）
において、受信エラーが生じた場合を考える。子局Ｓ
（２）・Ｇ（ｋ）は、制御スロツト61（ａ）で自局に割
当てられたスロツトを応答とは異なる目的で利用したい
場合、あるいは、制御スロツト61（ａ）でスロツトが割
当てられなかつた場合等に、新たにスロツトを要求する
必要がある。そこで、子局Ｓ（２）・Ｇ（ｋ）は、TDMA
フレーム50（ａ）内のサブフレーム51（ａ）の予約部を
用いて、スロツトの割当て要求（予約）をおこなう（7
0）。予約70を受信した親局は、スロツト割当変更バー
スト64（ａ）を用いて、子局Ｓ（２）・Ｇ（ｋ）にサブ
フレーム51（ｂ）のスロツトを割当てることを通知する
（71）。次に、子局Ｓ（２）・Ｇ（ｋ）は、スロツト割
当変更バースト64（ａ）によつて新たに割当てられたサ
ブフレーム51（ｂ）のスロツトを用いて、予め放送され
た同報情報に対する再送要求をおこなう（72）。親局
は、その再送要求（72）に応じて、同報情報を再送する
（73）。

次に、親局は、制御スロツト61（ｂ）を用いて、TDMA
フレーム50（ｂ）の各子局へのタイムスロツトの割当て
をおこなう。子局Ｓ（２）・Ｇ（ｋ）において、上述し
た同様の理由から新たにスロツトの割当てをする必要が
生じたときには、サブフレーム51（ｃ）内の予約部を用
いてスロツトの割当て要求（予約）をし（74）、親局は
スロツト割当変更バースト64（ｂ）を用いてスロツトの
割当変更を通知する（75）。子局Ｓ（２）・Ｇ（ｋ）
は、スロツト割当変更バースト64（ｂ）によつて新たに
割当てられたサブフレーム51（ｄ）のスロツトを用いて
再送された同報情報に対する応答をおこなう（76）。

上述した実施例によれば、各子局において同報受信エ
ラー等を起因として、新たなスロツトを確保する必要が
生じた場合、いずれかのサブフレームの予約部を用いて
親局に対しスロツトの割当て要求をおこなうことができ
るので、通常の同報通信を妨げることなく速やかに再送
によるエラー回復が実施でき、伝送時間の長大を防ぐこ
とができる。

また予約が多くスロツト予約部で予約の衝突が発生す
る場合には、次のスロツト予約部で予約するか、あるい
は親局が予約の状況を管理し、予約部内の領域を各子局
に割当てるなどの規制をすることにより、予約のトラヒ
ツク制御を実施して衝突を回避するようにすれば、より
効率的な通信が可能となる。

尚、親局は、予約に応じて確保すべきサブフレームを
決定する場合には、スロツト割当変更（71）発信後所定
のラウンドトリツプタイム（親局と子局との間を応答情
報等が一往復するのに要する時間）の1/2より以後のサ
ブフレームに決定するようにする。具体的には上述した
スロツトの割当て変更の通知（71）を、子局Ｓ（２）・
Ｇ（ｋ）に新たに割当てたサブフレーム51（ｂ）より前
におこなうようにする。

次に、上述した同報通信システムで用いられるアウト
バンド回線上の制御スロツト61、及びスロツト割当変更
バースト64のフレーム構成を第７図を用いて説明する。

第７図（ａ）は、上述した制御スロツト61のフレーム
構成図である。図に示すように制御スロツト61は、基準
バースト62と回線制御バースト63とから構成され、回線
制御バースト63は、更にサブフレーム指定部631とスロ
ツト識別部632とからなる。サブフレーム指定部は、複
数の領域からなり、各領域はTDMAフレーム50に含まれる
各サブフレームに対応する。例えば、第７図（ａ）に示
すサブフレーム指定部631はTDMAフレーム50の第１番目
のサブフレームが、グループＧ（３）に割当てられ、後
から第３番目のサブフレームが、グループＧ（７）に割
当てられたことを各々示している。

スロツト識別部632は、１つのグループに含まれる子
局数分の領域から構成され、各領域は、各グループに割
当てられたスロツト部53に含まれる各タイムスロツトに
対応する。

スロツト部53の詳細については、第８図を用いて後述
するが、各スロツト部は、１つのグループに含まれる子
局数分のタイムスロツトからなり、各子局は、このスロ
ツト識別部632によつてタイムスロツトを割当てられ
る。例えば、第７図（ａ）の場合には、各グループ（Ｇ
（３）,G（５）…Ｇ（ｎ））に割当てられた各サブフレ
ーム内のスロツト部53のうち、第１番目のタイムスロツ
トは各グループの子局Ｓ（３）に割当てられ、第2,第３
番目のタイムスロツトは、それぞれ各グループの子局Ｓ
（１）,S（２）に割当てられていることを意味する。し
たがつて、このようにサブフレーム指定部とスロツト識
別部とを用いれば各子局と各タイムスロツトを一対一対
応に割当てることができる。具体的にはサブフレーム指
定部の第２番目の領域に記されている“5"とスロツト識
別部の第３番目に記されている“2"の組合わせで示す意
味は、TDMAフレーム内の第２番目のサブフレームの第３
番目のタイムスロツトが、子局Ｓ（２）・Ｇ（５）に割
当てられていることを意味する。

第７図（ｂ）は、スロツト割当変更バースト64のフレ
ーム構成図である。スロツト割当変更バースト64は、上
述したように、データと区別するために特定のビツトパ
ターンを持つフラグ640と、複数の領域からなる割当変
更状況部642とその各領域に対応する複数の領域からな
る割当変更指示部643とから構成される。

親局は、上述した予約70に応じて、子局Ｓ（２）・Ｇ
（ｉ）に新たなスロツトの割当て（71）をおこなうが、
その時には、第７図（ｂ）（ｃ）に示すように、制御ス
ロツト61において、グループＧ（７）に割当てられた後
から第３番目のサブフレーム51（ｂ）内のタイムスロツ
トを、子局Ｓ（２）・Ｇ（ｉ）に割当て変更するため、
上記割当変更部642の任意の領域に、グループＧ（７）
のアドレスを記入し、対応する割当変更指示部643内の
領域（第７図（ｃ））に、グループＧ（ｉ）と子局Ｓ
（２）のアドレスを記入する。したがつて、このスロツ
ト割当変更バースト64（ａ）を受信した各子局は、グル
ープＧ（７）に割当てられたサブフレーム（つまりTDMA
フレーム50（ａ）内の後から第３番目のサブフレーム内
の第３番目のタイムスロツト）が、子局Ｓ（２）・Ｇ
（ｉ）に割当て変更されたことが分かる。

尚、上述した割当変更状況部642と割当変更指示部643
は、固定長であつても、予約をしてきた子局数分に応じ
て可変長としても構わない。但し、可変長とする場合に
は、上述したフラグに、各領域のスロツト長を示す情報
を含めるようにする。

次に、第８図を用いて、上述したTDMAフレーム50
（ａ）内のサブフレームのフレーム構成について説明す
る。サブフレーム51（ａ）は、第４図において説明した
如く予約部52とスロツト部53から構成され、更に、スロ
ツト部53は、３つのタイムスロツトから構成するように
する。具体的には、上述した制御スロツト61（ａ）にお
いて、TDMAフレーム50（ａ）の第１番目のサブフレーム
をグループＧ（３）に割当てると、サブフレーム51
（ａ）のスロツト部53内の各タイムスロツトは、第８図
（ａ）に示す如く子局Ｓ（２）・Ｇ（３）,S（１）・Ｇ
（３）,S（３）・Ｇ（３）に各々割当てられたことにな
る。

また、予約部52は複数の領域からなり、新たにスロツ
トの割当て要求を行う子局は、任意の領域に所属するグ
ループのアドレス及び自局のアドレスを記入する。具体
的には、上述した子局Ｓ（２）・Ｇ（ｋ）が、サブフレ
ーム51（ａ）の予約部52を用いて、新たなスロツトの割
当要求をおこなう場合、第８図（ｂ）に示す如く、１つ
の領域521に、所属するグループのアドレスＧ（ｋ）及
び自局のアドレスＳ（２）を記入することによつて予約
70をおこなう。したがつて、親局はこの予約70によつ
て、子局Ｓ（２）・Ｇ（ｋ）から、TDMAフレーム50
（ａ）内のいずれかのサブフレームの第３番目のタイム
スロツトを要求されたことを知る。後は、親局がスロツ
ト割当変更バースト64（ａ）を用いて、スロツトの割当
変更を各子局に通知し、子局Ｓ（２）・Ｇ（ｋ）は、第
８図（ｃ）に示す如く、割当てられたサブフレーム51
（ｂ）内の第３番目のタイムスロツトに、再送要求情報
72を記入する。尚、上述した領域521の如く、所属グル
ープ番号と子局アドレスとからなる情報の単位を、以下
子局識別子と記載する。

次に、上述した同報通信システムを実現する親局20の
構成及び動作を説明する。

第９図に親局20の構成を示す。第９図において、21は
送受信装置、22は回線制御装置、23は同報通信制御装
置、24はアプリケーシヨンを示す。アプリケーシヨン24
は応報通信を開始する前に、システムのグループ数、子
局内グループ数等の回線制御のために必要なパラメータ
を回線制御装置22と同報通信制御装置23に通知する。ア
プリケーシヨン24から出力された同報情報は同報通信制
御装置23でパケツトに分割され、回線制御装置22でアウ
トバウンド回線６用の信号線26に出力され、送受信装置
21から衛星を介して各子局に向けて送信される。一方、
インバウンド回線５用の信号線26を介して子局から送信
された応答情報パケツトは、送信と逆の順序で同報通信
制御装置23に到達する。同報通信制御装置23は応答情報
パケツトを解析し、子局が正常に同報情報パケツトを受
信したことを確認したことを信号線27を介して回線制御
装置22に通知し、子局の受信エラーを起因とする再送要
求（第６図72）があつた場合には、該当する同報情報パ
ケツトを回線制御装置22に送信する。回線制御装置22
は、常時インバウンド回線を監視しており、同報通信制
御装置23からの指示及び子局からの予約等に基づき制御
スロツト61やスロツト割当変更バースト64を作成する。

更に、回線制御装置22の構成と動作を説明する。200
は、TDMAフレームの受信等を行うインバウンド制御部、
201はTDM搬送波の送出等を行うアウトバウンド制御部、
202はインバウンド回線５上のTDMAフレームの解析、制
御スロツトの作成等を行う予約部監視部、203は同報情
報パケツトの多重化を行う多重化部、204は同報情報パ
ケツトや再送パケツトを一時的に格納するバツフア部、
205のインタフエイス部であり、信号線27を介して同報
通信制御装置23に接続され、202は、クロツク制御部で
あり、上述した各構成装置のクロツク制御をおこなう。

尚、予約部監視部202は、予約部上に記入される子局
の数に応じて、予約部内の領域を固定的に各子局に割当
てる第１のモード、あるいはスロツトアロハ方式などに
よりランダムなアクセスをさせる第２のモードのいずれ
かを選択し、その結果をデータスロツト部65を用いて各
子局に通知する制御をもおこなうようにしてもよい。

次に、回線制御装置22の動作を、第10図を用い、予約
部監視部202がおこなう処理のフローを中心に説明す
る。

予約部監視部202は、上述した如く、予めアプリケー
シヨン24から、同報通信制御装置23及びインタフエイス
部205を介して、システム内のグループ数、各グループ
内の子局数等のパラメータを受信し、記憶しておく（ス
テツプ202a）。尚、アプリケーシヨン24から出力された
同報情報は、23,205,204を介して、多重化部203で多重
化され、201及び21を介して子局に送信される。

同報情報の発信後、予約部監視部202は、上述したパ
ラメータに基づいて、TDMAフレーム内のスロツトの各子
局への割当てを決定し、各グループ番号と子局アドレス
から、制御スロツト（61）を作成する（ステツプ202
b）。各子局側では、親局から送信された制御スロツト
（61）で割当てられた各スロツト部を用いて応答情報等
の返送をおこなう。また、同様情報の受信エラーが生じ
た子局は、上述した如く、TDMAフレームの任意の予約部
を用いて、新たなスロツトの割当て要求をおこなう。ス
テツプ202cでは、TDMAフレーム内の予約部（52）に、い
ずれかの子局アドレスが記入されているか否かを判定
し、記入されている場合は、ステツプ202dに分岐し、記
入されていない場合はステツプ202gに分岐する。ステツ
プ202dでは、予約部から子局のアドレスを読み出し、ス
テツプ202eでは該子局へ割当てを変更するスロツトを決
定する。尚、予約部監視部202が割当て変更するスロツ
トを決定する際には、割当て変更をおこなうスロツトよ
り前に通知できるように、例えばTDMAフレーム内の各ス
ロツトのクロツクタイミングと制御スロツトで各スロツ
トに割当てた子局の順番とから作成しておいたスロツト
管理テーブルを参照するようにする（図示せず）。

ステツプ202fでは、スロツトの割当て変更を通知する
ため、スロツト割当変更バーストを作成し、インターフ
エイス部205及びのバツフア部204を介して、多重化部が
多重化して各子局へ送出する。

このように、子局からのスロツト割当て要求に応じ
て、TDMAフレーム内のスロツト割当て変更をおこなつた
場合には、その変更割当てされたスロツトが実際に使用
されるまで、次以後のTDMAフレームにおいても、該当す
るスロツトを確保する必要がある。そこで、ステツプ20
2gでは、スロツトが使用されたか否かを判断し、使用さ
れたことが確認できれば、ステツプ202hで、そのスロツ
トの解除をおこなう。具体的には、ステツプ202eでスロ
ツトの割当て変更の対象となつたスロツトに対応して内
部メモリにフラグを立てておきステツプ202gでスロツト
の使用が確認できるまでは、そのフラグを立てたままに
しておき、他の子局からスロツトの割当て要求があつた
場合でも、そのフラグの立つたスロツトは割当て変更す
るスロツトの対象から除外し、スロツトの使用が確認で
きたときに、ステツプ202hでそのメモリ内のフラグを削
除するようにする。したがつて、メモリ内に１つのフラ
グも立つていない場合には、ステツ202gでは判断する必
要がないので202iに分岐する。ステツプ202iでは、クロ
ツク制御部208からTDMAフレームの終了フイミングを検
出し、終了してなければ上述したステツプ202c〜202hを
繰り返し、終了していればステツプ202jに分岐する。ス
テツプ202jでは、次のTDMAフレームのスロツト割当てを
決定し、以下、ステツプ202bを繰り返すことになる。
尚、上述したステツプ202eでおこなつたフラグの設定
は、解除されないかぎり有効であるので、ステツプ202j
のスロツト割当の決定の際にはその該当するスロツトの
割当を変更しないようにする。

第11図は、子局Ｓ（ｉ）のブロツク構成図である。同
図において、30は送受信装置、31は回線制御装置、32は
同報通信制御装置、33はアプリケーシヨンを示す。

同報情報パケツトは送受信装置30、回線制御装置31を
通つて同報通信制御装置32に到達する。同報通信制御装
置32は同報情報パケツトのエラー等のチエツクを行い正
常受信ならば該同報情報パケツトを統合してアプリケー
シヨン33に送信する。エラー発生時には、再送要求パケ
ツト及び再送応答パケツトを送出するスロツトの確保の
ため、予約要求信号を回線制御装置31に送信する。該予
約要求信号を受信した回線制御装置31は、スロツトの予
約をおこなうため、再送要求パケツトを該予約による割
当スロツトに入れ、送受信装置30より衛星に送出する。

更に、回線制御装置31の構成と動作を説明する。300
はインバウンド制御部、301はアウトバウンド制御部、3
02はバースト監視部、303は再送制御部、304はデマルチ
プレキサ、305はバツフア部、306はインタフエイス部で
あり、インタフエイス部306が信号線を介して同報通信
制御装置32iに接続される。また、307はクロツク制御部
であり、各構成装置のクロツク制御をおこなう。

回線制御装置31の動作を説明するため、バースト監視
部302と再送制御部303の処理の流れを、第12図と第13図
に示す。バースト監視部302は主に、同報情報の受信エ
ラーが無い場合の回線制御処理を行う。

第12図において、バースト監視部302は、ステツプ302
aで基準バースト62の監視をする。尚、クロツク制御部3
07は、バースト監視部302から、基準バーストの検出を
通知されるので、その検出タイムングをもとに、各構成
装置のクロツク制御をおこなうようにする。

ステツプ302bでは、回線制御バーストの読み出しをお
こない内部モリに記憶する。ステツプ302cで、回線制御
バースト63のサブフレーム指定部631に自局が所属する
グループの番号が入つているか否か判定する。自局所属
グループ番号が入つていなければ、スロツトの割当てな
しと判断し、ステツプ302aに戻る。ステツプ302dでは、
送信情報が有るか否かを判定し、無ければステツプ302a
に戻る。具体的には、バースト監視部302が、送信情報
の有無を確認するために、まず信号線351を介してバツ
フア部305にパケツト要求信号を出力し、バツフア部305
がその信号に応答して送信情報の有無をバースト監視部
に通知する。ステツプ302eでは、クロツク制御部307か
らのタイミング信号に応じて、割当てられたスロツトを
用いて送信情報を送出する。

次に、第13図を用いて、再送制御部303がおこなう再
送制御について説明する。

ステツプ303aでは、信号線353を介して、新たなスロ
ツトの割当要求があるか否かを示すアプリケーシヨン33
からの予約要求信号の有無を検出する。予約要求信号が
無ければ、元に戻る。ステツプ03bでは、クロツク制御
部307からのTDMAフレーム上の予約部の記入タイミング
の通知に応じて、予約部の１領域に自局のアドレス（グ
ループ番号・グループ内子局アドレス）を記入する。ス
テツプ303cでは、スロツトの割当て変更要求に応じて、
親局からのスロツト割当変更バーストの有無を監視し、
スロツトの割当があつたか否かを確認する。ステツプ30
3dでは、新たに割当てられたスロツトにクロツク制御部
307からの記入タイミング通知に応じて、再送要求パケ
ツトを記入する。

以上でバースト監視部302と再送制御部303の動作につ
いての説明を終え、第11図に戻り回線制御装置31の動作
を説明する。

同報情報パケツトは信号線41を介してアウトバウンド
制御部301、デマルチプレキサ304を通り、インタフエイ
ス部306から同報通信制御装置32に信号線42を介して送
信される。同報情報パケツトにエラーがないときは、同
報通信制御装置32で作成された応答情報パケツトは、信
号線42を通してインタフエイス部306そしてバツフア部3
05に一時格納される。バースト監視部302からのパケツ
ト要求信号で、応答情報パケツトはバースト監視部302
を通つてインバウンド制御部300から信号線40へ出力さ
れる。受信同報情報パケツトにエラーがあるときは、再
送制御部303の要求に基づき同報通信制御装置32からの
再送要求パケツト及び再送応答パケツトが一時格納され
る。バツフア部305は予約要求信号を信号線353に出力す
る。再送制御部303は、スロツト予約を行い、信号線353
から入力した再送要求パケツトあるいは再送応答パケツ
トを信号線352を出力する。

次に、本発明を適用した同報通信システムにおいて、
各子局が１対１通信あるいは問合せ通信をおこなう第３
の実施例について説明する。尚、前提とするシステムは
第５図と同一である。

第19図は、第３の実施例において用いるスロツト予約
部52の構成を示す。スロツト予約部52が複数の領域から
なることは前述と同じであるので説明を省略する。ただ
し、１つの領域（予約用スロツト）522が子局識別部の
他にフラグを含むことが異なる。第20図を用いて、２ビ
ツトからなるフラグ意味について説明する。

フラグ“01"は再送、フラグ“11"は問合せ・１対１通
信の開始、フラグ“10"は問合せ・１対１通信の完了を
意味する。

次に、上記第３の実施例を実現する回線制御の概要を
説明する。問合せ子局は第５図のＳ（２）・Ｇ（１）と
する。子局Ｓ（２）・Ｇ（１）は問合せ用のスロツトを
予約するため予約用スロツト503のフラグを“11"とし自
局アドレスを子局識別部に記入する。親局20は、フラグ
“11"を受信すると上述したごとくスロツトを割当て、
フラグ“10"を受信するまで、次以後のTDMAフレームの
該当するスロツトを確保する。子局Ｓ（２）・Ｇ（１）
は割当てられたスロツトを使用して問合せを実施し、問
合せ終了後、フラグを“10"にする。

上述した第３の実施例によれば、問合せの開始から完
了まで確実にスロツトを確保でき、複数の問合せも可能
であり、サービスの拡大を図ることができる。当然、予
約部52は、TDMAフレーム内に複数あることから、何時で
も問合せができる。

次に、第４の実施例として、上述した同報通信システ
ムにおいて、問合せ通信を集中管理あるいは分散管理の
もとにおこなう場合について説明する。

問合せ局が複数の子局に問合せるとき、予約によるス
ロツトの確保の方法として２通りある。その１つは、問
合せ局が該問合せを受けた局（以後、応答局と呼ぶ）の
応答に使用するスロツトを前述の如く予約で応答局数分
確保する方法である。もし回線使用率が高く応答局数分
確保出来ないときは、確保出来たスロツトのみを使用し
て応答局に時間差を設定して応答を行わせることであ
る。他の１つは、応答局が各々で予約を行い問合せに応
答するためのスロツトを確保する方法である。

即ち、集中管理で予約を行うかあるいは分散管理で予
約を行うかである。

このようにすれば、問合せ応答にスロツトを確実に確
保出来、問合せ局は確実にしかも迅速に応答を受信する
ことが出来る。また、予約を一括して行うことによりタ
イムスロツトの確保までの時間が少なくて済む。

しかし、この集中管理は、問合せ局にかかる負荷が大
きくなることが問題となる。特に問合せ局にトラヒツク
が集中しているときに過負荷となる。そこで、応答局に
負荷を分散させれば、問合せ局の負荷を軽減させること
ができるが、分散管理では、個々の応答局が衝突等で予
約をすぐにとれない場合が有る。このようなとき応答が
遅れ問合せに無駄な時間を要してしまうので、状況によ
つては集中管理に切替るようにする。

以上のごとく、集中管理と分散管理とを組み合わせ、
問合せ局あるいは応答局のトラヒツク量に応じて適宜ス
ロツトの確保の方法を切替えれば、トラヒツク量の変動
に対して柔軟な問合せの回線制御が実行できる。実際は
システム設計時に環境（気象条件、問合せの頻度等）に
即したシステムパラメータ（グループ数，サブフレーム
数，スロツト数，予約用スロツト数等）を選択すること
でどちらか一方を選択すれば良い。

第3,第４の実施例を実現する子局の回線制御装置31の
動作を第16図を用いて説明する。

前提として、アプリケーシヨン33は、問合せ及び１対
１通信の開始時と終了時に同報通信制御装置32を介し
て、通信開始信号及び通信完了信号を回線制御装置31に
送信する。

バースト監視部302は、ステツプ160aで、信号線351か
ら通信開始信号が入力されたか否かを検出し、入力され
ていなければ元に戻る。ステツプ160bでは、クロツク制
御部307からのタイミング信号に応じて、予約部52のフ
ラグに“11"を記入し、同領域に自局のアドレスを記入
する。親局は、スロツトの割当てを変更し、各子局にス
ロツト割当変更バーストを発信するので、ステツプ160c
では、自局へスロツトの割当変更がなされたか否かを監
視し、通知があれば、ステツプ160dにおいて、クロツク
制御部307からのタイミング信号に応じて、割当てられ
たスロツトを用いて送信情報を記入する。ステツプ160e
では、通信完了信号の検出をおこない、無ければ再びス
テツプ160dにおいて、次TDMAフレームの該当するスロツ
トを用いて送信情報の記入をおこなう。上記スイツプ16
0eにおいて、通信完了信号が検出されれば、予約部52の
フラグに“10"を、子局識別部には自局のアドレスを記
入する（ステツプ160f）。

尚、この場合、親局がおこなう処理は、第10図のステ
ツプ202dで子局アドレスの他にフラグを読みだすこと、
ステツプ202gにおいて、スロツトの使用確認の他、予約
部内のフラグに“10"が記入されたことを検出した場合
にのみ、ステツプ202hに分岐することを除き、第10図に
おいて説明した処理と同一である。

また、上述したように、集中管理と分散管理とを切替
えて回線制御をおこなう場合、問合せ局は親局に対し、
集中管理あるいは分散管理のいずれをするか指示できる
ことが望しい。そこで、第５図の実施例として、子局か
ら任意に集中管理、分散管理のいずれかを選択できるよ
うにした同報通信システムについて説明する。

システム構成については、第５図と同一なので省略す
る。

第17図は、上述した第５の実施例において用いられる
予約部52のフレーム構成を説明するための図である。

第17図において、スロツト予約部52は複数の領域523
（予約用スロツト）から構成される。１つの領域523は
フラグ、子局識別部及びスロツト数からなる。フラグと
子局識別部については第14図で説明したとおりである。
スロツト数の説明は第18図で行う。

第18図において、スロツト数“0"は、分散管理による
スロツト予約を実現する。スロツト数“0"の予約用スロ
ツトを確認した親局は、問合せ局にだけスロツトを割当
てる。スロツト数が“0"でないとき、問合せのスロツト
予約を集中管理で行うことを認識した親局は、問合せ局
及び応答局にスロツトを割当てる。

集中管理あるいは分散管理を行うかの応答局への通知
は問合せ情報パケツトで行う。第19図に問合せ情報パケ
ツトのフオーマツトの構成を示す。基本構成はHDLCに準
拠する。

問合せ情報パケツト444は、Ｆ（開始フラグ）部444a
と、Ａ（アドレス）部444bと、Ｃ（制御）部444cと、Ｉ
（情報）部444dと、FCS（フレーム検査シーケンス）部4
44eと、Ｆ（終了フラグ）部444fとから構成される。ま
た、Ｃ（制御）部の最後のビツトを管理識別ビツト444g
として、ビツトが立つていれば分散管理を示し、応答局
は即スロツト予約をする。ビツトが立つていなければ集
中管理を示し、問合せ情報パケツトを待つ。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかな如く、本発明の回線制御方法
によれば、親局と複数の子局が、周波数が異なるインバ
ウンド回線とアウトバンド回線を用いて相互に交信する
同報通信システムにおいて、高い伝送効率を得ることが
でき、特に同報情報の再送処理，問合せまたは１対１通
信において高い伝送効率を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明を適用する同報通信システムのインバ
ウンド回線及びアウトバンド回線上のフレーム構成図、
第２図は本発明を適用する同報衛星通信システムの概要
図、第３図はアウトバンド回線上の制御スロツト及びス
ロツト割当変更バーストのフレーム構成図、第４図はイ
ンバウンド回線上のTDMAフレームのフレーム構成図、第
５図は、本発明を適用する第２の実施例における同報通
信システムの概要図、第６図は第５図の同報通信システ
ムにおいて子局に受信エラーが生じた場合の誤り回復処
理を説明するための図、第７図は第５図の同報通信シス
テムにおける制御スロツト及びスロツト割当変更バース
トの詳細なフレーム構成図、第８図は第５図の同報通信
システムにおけるTDMAフレーム内の１サブフレームのフ
レーム構成図、第９図は第５図の同報通信システムの親
局のブロツク構成図、第10図は親局内の回線制御装置が
おこなう処理のフローチヤート、第11図は第５図の同報
通信システムの子局のブロツク構成図、第12図は子局内
のバースト監視部が行う処理のフローチヤート、第13図
は子局内の再送制御部がおこなう処理のフローチヤー
ト、第14図は問合せ及び１対１通信に使用する予約部の
フレーム構成図、第15図は、予約部内のフラグのビツト
列とその意味との対応関係を示す図、第16図は問合せ及
び１対１通信をおこなう子局のバースト監視部の処理フ
ローチヤート、第17図は同報通信システムにおいて、集
中管理と分散管理による回線制御をおこなう場合の予約
部のフレーム構成図、第18図は第17図の予約部に含まれ
るスロツト数とその意味の対応関係を示す図、第19図は
問合せ情報パケツトのフオーマツト構成図である。５……インバウンド回線、６……アウトバンド回線、10
……衛星、20……親局、Ｓ（ｉ）（ｉ＝１〜ｎ）……子
局、50……TDMAフレーム、51……サブフレーム、52……
予約部、53……スロツト部、61……制御スロツト、62…
…基準バースト、63……回線制御バースト、64……スロ
ツト割当変更バースト、65……データスロツト部。

フロントページの続き (72)発明者森田浩史東京都小平市上水本町５丁目22番１号日立マイクロコンピュータエンジニアリング株式会社内 (72)発明者藤倉信之東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者佐々木良一神奈川県川崎市麻生区王禅寺1099番地株式会社日立製作所システム開発研究所内 (72)発明者松井康夫東京都千代田区神田駿河台４丁目６番地株式会社日立製作所内 (56)参考文献特開昭63−217832（ＪＰ，Ａ) 特開昭64−55931（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H04J 3/00 - 3/26 H04J 7/212

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】親局がインバウンド回線上のTDMAフレーム
内の各タイムスロットをアウトバウンド回線上の制御信
号を用いて各子局に割り当て、各子局は割り当てられた
タイムスロットを用いて上記親局に情報を送信するよう
にした通信システムの回線制御方法において、上記TDMAフレームを複数のサブフレームから構成すると
ともに、各サブフレームを親局にタイムスロットの割当
て要求をするためのスロット予約部と少なくとも１つの
タイムスロットから構成し、各子局は１つのTDMAフレーム中の任意のサブフレームの
スロット予約部を用いて、当該TDMAフレーム中のタイム
スロットの割当て要求を行い、親局は、上記子局からのタイムスロットの割当て要求に
応答して、上記TDMAフレーム内のタイムスロットの割り
当てを変更するための信号を上記アウトバウンド回線を
用いて各子局に送信し、各子局は上記信号により新たに割り当てられたタイムス
ロットを用いて親局に送信するようにしたことを特徴と
する回線制御方法。