JP3600154B2 - 衛星通信システム - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は通信衛星を介して通信を行う衛星通信システムに係り、特に衛星通信経路の同報性を利用して子局に対する監視及び制御を効率的に行うことができる衛星通信システムに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図8は地上通信回線網に衛星通信回線網を付加した非対称ネットワークシステムを構成する従来の衛星通信システムの構成を示す図である。図において、10は子局201〜20Nの状態を監視・制御する親局、30は親局10と子局201〜20Nとを接続する地上通信回線網、40は親局10から通信衛星60を経由して子局201〜20Nに接続する衛星通信回線、60は衛星トランスポンダとして機能する通信衛星、201〜20Nは地上通信回線網30及び衛星通信回線40にて親局10と接続する子局である。
【0003】
次に動作について説明する。
子局201〜20Nの状態を監視・制御する親局10は、各子局201〜20Nが正常に通信可能な状態であることを確認するために、定期的にヘルスチェックを行う。具体的には、親局10が子局201とTCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)による通信回線を確立し、衛星通信回線40を介して監視情報要求の信号を送出する。この監視情報要求の信号を受信すると、子局201は親局10に対して地上通信回線網30を介して応答信号を応答する。この応答信号を受信することで、親局10は該応答信号の送信元である子局201の通信状態が正常であることを確認する。ヘルスチェックが行われると、親局10は該子局201との通信接続を閉じる。
【0004】
続いて、親局10は上述した一連のヘルスチェック動作を他の該全子局202〜20Nに対してシーケンシャルに連続して行い、上記応答信号の受信の有無から全子局201〜20Nに対する監視結果を得る。
【0005】
親局10が該各子局201〜20Nに対して制御を行う場合も上記と同様にして、1つの子局201に対してTCP/IPによる通信回線を確立し、衛星通信回線40を介して制御信号を送出する。子局201は受信した制御信号に基づいて動作すると、親局10は子局201との通信接続を閉じる。この動作を他の子局202〜20Nに繰り返し行うことで、親局10による全子局201〜20Nに対する制御が行われる。
【0006】
図9は従来の衛星通信システムの他構成を示す図である。図において、10aは子局301〜30Nの状態を監視・制御する親局、301〜30Nは不図示の送信設備を有する子局、501〜50Nは子局301〜30Nから通信衛星60を介して親局10aと接続する衛星通信回線である。これら衛星通信回線501〜50Nと衛星通信回線40とによって衛星双方向通信回線が構築されている。なお、図8と同一構成要素には同一符号を付して重複する説明を省略する。
【0007】
次に動作について説明する。
子局301〜30Nの状態を監視・制御する親局10aは、各子局301〜30Nが正常に通信可能な状態であることを確認するために、定期的にヘルスチェックを行う。具体的には、親局10aが子局301とTCP/IPによる通信回線を確立し、衛星通信回線40を介して監視情報要求の信号を送出する。この監視情報要求の信号を受信すると、子局201は親局10aに対して衛星通信回線501を介して応答信号を応答する。この応答信号を受信することで、親局10aは該応答信号の送信元である子局501の通信状態が正常であることを確認する。ヘルスチェックが行われると、親局10aは該子局301との通信接続を閉じる。
【0008】
続いて、親局10aは上述した一連のヘルスチェック動作を他の該全子局302〜30Nに対してシーケンシャルに連続して行い、衛星通信回線502〜50Nを介して送られてくる上記応答信号の受信の有無から全子局301〜30Nに対する監視結果を得る。
【0009】
親局10aが該各子局301〜30Nに対して制御を行う場合も上記と同様にして、1つの子局301に対してTCP/IPによる通信回線を確立し、衛星通信回線40を介して制御信号を送出する。子局301は受信した制御信号に基づいて動作すると、親局10aは子局301との通信接続を閉じる。この動作を他の子局302〜30Nに繰り返し行うことで、親局10aによる全子局301〜30Nに対する制御が行われる。
【0010】
また、上記の他の衛星通信システムとして親局と子局との通信回線接続をDAMA(DemandAssign Multiple Access)方式によって行う衛星DAMAシステムがある。
この衛星DAMAシステムにおける監視・制御動作について説明する。
衛星DAMAシステムにおいて、親局と各子局との間で共通制御信号線となる通信回線が常時確立されている。親局がこの共通制御信号線を利用して、各子局に対しヘルスチェック信号を送出する。これを受信した子局はヘルスチェック信号のヘッダ部に含まれる子局識別番号を参照し、それが自局向けのものであるとき、親局に対して応答信号を送出する。この応答信号を親局が受信することで、送信元の子局との通信状態が正常であることが確認される。
【0011】
続いて、親局はヘルスチェックを行いたい次の子局に対して同様にヘルスチェック信号を送出し、上記子局からの応答信号を受信するという動作を繰り返すことで、全子局との通信状態を確認する。
【0012】
子局に対する制御についても同様に、親局が上記共通制御信号線に制御すべき子局の子局識別番号とともに制御信号を送出し、この子局識別番号に該当する子局が制御信号に基づく動作を行って制御される。親局は制御すべき子局の数分上記動作を繰り返し行うことで子局に対する制御が行われる。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
従来の衛星通信システムは以上のように構成されているので、親局が子局との通信状態を監視又は制御する場合、1つの子局ごとに監視又は制御のシーケンスを行っていたため、特に子局数が増大すると一連の監視・制御シーケンスにかかる時間が増大するという課題があった。
【0014】
また、子局数の増大によって、全ての子局201〜20N,301〜30Nに対する監視・制御タイミングがずれる可能性があるという課題があった。
【0015】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、衛星通信経路の同報性を利用して、子局に対する保守監視を効率的に行う衛星通信システムを得ることを目的とする。
【0016】
さらに、この発明は衛星通信経路の同報性を利用して、子局に対する制御を効率的に行う衛星通信システムを得ることを目的とする。
【0017】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る衛星通信システムは、通信衛星を経由する衛星通信回線と接続可能な親局が、上記衛星通信回線を介して接続する複数の子局との間で衛星通信を行う衛星通信システムにおいて、親局が、衛星通信回線を介するUDP(User Datagram Protocol)を用いたマルチキャスト通信によって、上記子局の通信状態を監視する監視データを、監視動作のタイミングを同期させるための時刻情報と共に、上記監視データであることを特定するための拡張子を有したファイルに格納して、複数の子局に同報配信し、上記拡張子に基づいて監視データを特定した子局から時刻情報に基づくタイミングで送信される監視データに対する応答データの受信の有無によって複数の子局のヘルスチェックを一斉に実行するものである。
【0018】
この発明に係る衛星通信システムは、通信衛星を経由する衛星通信回線と接続可能な親局が、衛星通信回線を介して接続する複数の子局との間で衛星通信を行う衛星通信システムにおいて、上記親局が、衛星通信回線を介するUDP(User Datagram Protocol)を用いたマルチキャスト通信によって、上記子局に設定すべき動作パラメータを格納した制御データを、その設定タイミングを同期させるための時刻情報と共に、上記制御データであることを特定するための拡張子を有したファイルに格納して、複数の子局に同報配信し、上記拡張子に基づいて制御データを特定した複数の子局が、時刻情報に基づくタイミングで上記動作パラメータを一斉に設定するものである。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の一形態を説明する。
実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1による衛星通信システムの構成を示す図である。図において、1は子局21〜2Nの状態を監視・制御する親局、3は親局1と子局21〜2Nとを接続する地上通信回線網、4は親局1から通信衛星6を経由して子局21〜2Nに接続する衛星通信回線、6は衛星トランスポンダとして機能する通信衛星、21〜2Nは地上通信回線網3及び衛星通信回線4にて親局1と接続する子局である。
【0020】
図2は実施の形態1による衛星通信システムの他構成を示す図である。図において、1aは子局31〜3Nの状態を監視・制御する親局、31〜3Nは不図示の送信設備を有する子局、51〜5Nは子局31〜3Nから通信衛星6を介して親局1aと接続する衛星通信回線である。これら衛星通信回線51〜5Nと衛星通信回線4とによって衛星双方向通信回線が構築されている。なお、図1と同一構成要素には同一符号を付して重複する説明を省略する。
【0021】
次に概要について説明する。
図1に示す構成では、親局1が通信衛星6を経由する衛星通信回線4における送信設備を有し、子局21〜2Nが衛星通信回線4からのデータの受信設備を有する。さらに、親局1及びN個の子局21〜2Nは地上通信回線網3にも接続しており、これらによって親局1から子局21〜2Nへは衛星経路、子局21〜2Nから親局1へは地上通信回線網3を経由した非対称のネットワークを構成する。また、図2に示す構成では、親局1及び子局31〜3Nともに通信衛星6を経由する衛星通信回線4,51〜5Nにおける送受信設備を有し、これによって双方向の衛星通信によるネットワークを構成する。
【0022】
図3は実施の形態1による衛星通信システムにおいて衛星通信回線を介して送受信される信号を示すスペクトルであり、(a)は図1中の親局から子局に送信される信号、(b)は図2中の親局と子局との間で送受信される信号を示している。図3に示すように、図1及び図2に示す構成における親局1,1aから子局21〜2N,31〜3Nへの衛星通信回線4は、通信衛星6による衛星トランスポンダにおける周波数配置が広帯域な大容量のデータ伝送となる。一方、図2に示す構成における子局31〜3Nから親局1aへの衛星通信回線51〜5Nは、図3(b)に示すように通信衛星6による衛星トランスポンダにおける周波数配置が狭帯域なデータ伝送となる。また、図1に示す構成では、子局21〜2Nから親局1へのデータ伝送は、地上通信回線網3を介して行われる。
【0023】
図4は実施の形態1による衛星通信システムの親局の構成を示す図である。図において、7は親局1,1aに通信機能を制御する制御部で、実施の形態1による衛星通信システム全体を監視・制御する基準局としての機能や子局21〜2N,31〜3Nの状態を監視し、これらを構成する装置の維持管理を行う保守局としての機能を有する。8は子局21〜2N,31〜3Nの通信状態を監視するための監視処理用ファイル(監視データ)を生成する監視処理用ファイル生成部、9aは衛星通信回線4や地上通信回線網3を介して子局21〜2N,31〜3Nに種々のデータを送信するデータ送信部、9bは地上通信回線網3や衛星通信回線51〜5Nを介して子局21〜2N,31〜3Nからのデータを受信するデータ受信部である。なお、図1及び図2と同一構成要素には同一符号を付して重複する説明を省略する。
【0024】
図5は実施の形態1による衛星通信システムの子局の構成を示す図である。図において、10は実施の形態1による衛星通信システムにおける通信経路で自己宛に送出されたデータを受信するデータ受信部、11は自己以外の子局や親局1,1aにデータを送信するデータ送信部、12はデータ受信部10が受信したデータの種別を判定するデータ種別判定部、13はデータ種別判定部12によって判定されたデータ種別に基づいたデータ処理を行うデータ処理部で、データ種別判定部12の種別判定結果が監視処理用ファイルであると、この監視処理用ファイルに対する送達確認情報(応答データ)を生成してデータ送信部11を介して親局1,1aに送信する。なお、図1及び図2と同一構成要素には同一符号を付して重複する説明を省略する。
【0025】
次に動作について説明する。
図6は実施の形態1による親局の動作を示すフロー図であり、図7は実施の形態1による子局の動作を示すフロー図である。以下の説明は、これらフロー図に沿って行う。
先ず、親局1,1aの制御部7が監視動作を行う旨の指示を監視処理用ファイル生成部8に出力すると、監視処理用ファイル生成部8は監視処理用ファイルを作成する。ここで、実施の形態1による衛星通信システムではデータの送受をIPパケットによる衛星パケット通信にて行うことから、監視処理用ファイル生成部8は、一定長の複数のパケットからなる監視処理に関するデータを格納した監視処理用ファイルを生成する。
また、監視処理用ファイルを構成する監視処理に関するデータには、監視処理用ファイルであることを子局21〜2N,31〜3Nのデータ種別判定部12が特定することが可能な監視処理用拡張子を有している。
この実施の形態1では、例えば監視処理に関するデータとして時刻情報を監視処理用ファイルに格納する。
【0026】
監視処理用ファイル生成部8は監視処理用ファイルを生成すると、これをデータ送信部9aに出力する。
データ送信部9aは監視処理用ファイルをディジタル変調して通信衛星6に送信し、通信衛星6によるマルチキャスト通信によって子局21〜2N,31〜3Nに同報配信する(ステップST1、監視データ配信ステップ)。
このマルチキャスト通信は、UDP(User Datagram Protocol)を用いたネットワーク通信の一種で、通常の地上通信回線網3で使用するTCP(Transmission Control Protocol)と異なってコネクションの確立が不要で、1対多の同報通信が可能である。
そこで、この実施の形態1では、上記マルチキャストUDP通信を衛星通信の同報性と親和させて、親局1,1aが監視処理に関するデータを格納した監視処理用ファイルを子局21〜2N,31〜3Nに一斉に同報配信する。
【0027】
このあと、親局1,1aは、子局21〜2N,31〜3Nからの上記監視処理用ファイルに対する送達確認情報の受信待ち状態となる(ステップST2、応答ステップ)。
このとき、地上通信回線網3又は衛星通信回線51〜5Nを介して、子局21〜2N,31〜3Nからの上記監視処理用ファイルに対する送達確認情報をデータ受信部9bが受信すると、この送達確認情報を制御部7に出力する。制御部7では、この送達確認情報の送信元の子局を通信状態が正常なものとして不図示のメモリに記録する(ステップST3、監視ステップ)。
【0028】
一方、ステップST2において、子局21〜2N,31〜3Nからの上記監視処理用ファイルに対する送達確認情報が所定時間内に受信されないと、制御部7は送達確認情報を送信しない子局に対して再び上記監視処理用ファイルを送信(ステップST4、監視ステップ)し、ステップST2に戻り、この子局からの送達確認情報を受信すればステップST3に進む。
【0029】
ステップST4において、送達確認情報を送信しない子局に対する監視処理用ファイルの送信を所定回数行っても、この子局からの送達確認情報を受信しない場合、制御部7はこの子局の通信状態が異常であるものと判定する(ステップST5、監視ステップ)。このあと、制御部7は上記通信異常の子局に対するメンテナンス処理などを行う。
【0030】
次に監視処理用ファイルを受信した子局の動作について説明する。
先ず、子局21〜2N,31〜3Nのデータ受信部10が自己宛に送信されてきたデータを受信すると、このデータをデータ種別判定部12に出力する(ステップST1a)。
【0031】
データ種別判定部12は、受信データの拡張子を解読してデータ種別を判定する(ステップST2a)。このとき、受信データが通常処理のデータファイルであった場合、ステップST7aに進んで、不図示のメモリの指定ディレクトリに上記データを格納する。この指定ディレクトリの内容は、データ処理部13によって適宜読み出されて処理動作が行われる。
【0032】
一方、受信データが監視処理用拡張子を有するものであると、データ種別判定部12が上記受信データを監視処理用ファイルであると判定してデータ処理部13に出力する。
データ処理部13は、上記監視処理用ファイルに格納される監視処理に関するデータに基づいて処理動作を行う。図示の例では、上記ステップST1で送信された監視処理用ファイルに格納された監視処理に関するデータが時刻情報であるので、この時刻情報がデータ処理部13によって監視処理用ファイルから取り出される(ステップST3a)。
【0033】
続いて、データ処理部13は、上記時刻情報に基づいて自己に設定されている時刻の校正を行う(ステップST4a)。これによって、親局1,1aは子局21〜2N,31〜3Nに対して同一のタイミングで監視動作を行うことができ、従来のような監視タイミングのずれによる不具合をなくすことができる。
【0034】
次に、データ処理部13は上記監視処理用ファイルに対する送信確認情報を作成してデータ送信部11に出力する。データ送信部11は、地上通信回線網3又は衛星通信回線51〜5Nを介して上記送信確認情報を親局1,1aに送信する(ステップST5a)。
【0035】
ステップST5aにおいて、送信確認情報が送信されると、データ処理部13は不図示のメモリの容量を空けるために上記監視処理用ファイルを削除する(ステップST6a)。
【0036】
また、ステップST3aにおいて、データ処理部13が上記監視処理用ファイルの内容を読み出す際に配信データに欠落があった場合、この欠落情報を親局1,1aに送信して、親局1,1aに再送させるようにしてもよい。
【0037】
以上のように、この実施の形態1によれば、親局1,1aが衛星通信回線4を介して通信状態を監視する監視処理用ファイルを複数の子局21〜2N,31〜3Nに同報配信し、子局21〜2N,31〜3Nからの監視処理用ファイルに対する応答の有無によって各子局が正常に通信可能な状態であることを確認するので、親局1,1aが全子局21〜2N,31〜3Nに対して一斉に監視を行うことができることから、監視に必要な時間を短縮することができる。
【0038】
実施の形態2.
上記実施形態1では親局が監視処理に関するデータを格納した監視処理用ファイルを同報配信する例を示したが、この実施の形態2は監視処理に関するデータとして子局の制御データを格納するものである。
【0039】
実施の形態2による衛星通信システムの構成としては、基本的に上記実施の形態1で示したものと同様であるので、上記実施の形態1と異なる動作について説明する。
親局1,1aの監視処理用ファイル生成部8が制御部7からの制御情報に基づいて監視処理に関するデータとして子局21〜2N,31〜3Nに設定すべき動作パラメータを監視処理用ファイルに格納する。この動作パラメータとしては、例えば子局の受信周波数、受信周波数帯域、若しくは受信信号の情報速度などが考えられる。
【0040】
監視処理用ファイル生成部8によって作成された子局21〜2N,31〜3Nに設定すべき動作パラメータを格納する監視処理用ファイル(制御データ)は、データ送信部9aに出力される。
データ送信部9aは監視処理用ファイルを受信すると、上記実施の形態1と同様にこれをディジタル変調して通信衛星6に送信し、通信衛星6によるマルチキャストUDP通信によって子局21〜2N,31〜3Nに同報配信する(制御データ配信ステップ)。
【0041】
子局21〜2N,31〜3Nのデータ受信部10が上記監視処理用ファイルを受信すると、データ種別判定部12が上記監視処理用ファイルに格納されるデータの拡張子を解読してデータ種別を判定する。これにより、この監視処理用ファイルに格納されるデータが子局に設定すべき動作パラメータであることが判定されて、この動作パラメータをデータ処理部13に出力する。
【0042】
データ処理部13は上記動作パラメータを受信すると、この動作パラメータに基づいて関連する装置の設定処理を実施する(子局動作設定ステップ)。この動作設定は、上記監視処理用ファイルを受信した子局21〜2N,31〜3Nが一斉に行う。
【0043】
ここで、時刻情報を含む動作パラメータを格納しておき、この時刻情報に基づいて子局21〜2N,31〜3Nのデータ処理部13が同一のタイミングで上記動作設定処理を行うようにすることで、親局の全子局に対する制御タイミングのずれを防止することができる。
【0044】
以上のように、この実施の形態2によれば、親局1,1aが子局21〜2N,31〜3Nに設定すべき動作パラメータを格納した監視処理用ファイルを子局21〜2N,31〜3Nに同報配信して、子局21〜2N,31〜3Nに対して動作パラメータを一斉に設定するので、高信頼の同報配信による情報伝達で子局を一斉に制御することができることから、制御に必要な時間を短縮することができる。
【0045】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、通信衛星を経由する衛星通信回線と接続可能な親局が、上記衛星通信回線を介して接続する複数の子局との間で衛星通信を行う衛星通信システムにおいて、親局が、衛星通信回線を介するUDP(User Datagram Protocol)を用いたマルチキャスト通信によって、上記子局の通信状態を監視する監視データを、監視動作のタイミングを同期させるための時刻情報と共に、上記監視データであることを特定するための拡張子を有したファイルに格納して、複数の子局に同報配信し、上記拡張子に基づいて監視データを特定した子局から時刻情報に基づくタイミングで送信される監視データに対する応答データの受信の有無によって複数の子局のヘルスチェックを一斉に実行するので、監視に必要な時間を短縮することができるという効果がある。また、高信頼の同報配信を実現することができるという効果がある。さらに、子局に対する監視タイミングがずれることを防止することができるという効果がある。
【0046】
この発明によれば、通信衛星を経由する衛星通信回線と接続可能な親局が、衛星通信回線を介して接続する複数の子局との間で衛星通信を行う衛星通信システムにおいて、上記親局が、衛星通信回線を介するUDP(User Datagram Protocol)を用いたマルチキャスト通信によって、上記子局に設定すべき動作パラメータを格納した制御データを、その設定タイミングを同期させるための時刻情報と共に、上記制御データであることを特定するための拡張子を有したファイルに格納して、複数の子局に同報配信し、上記拡張子に基づいて制御データを特定した複数の子局が、時刻情報に基づくタイミングで上記動作パラメータを一斉に設定するので、子局に対する制御に必要な時間を短縮することができるという効果がある。また、高信頼の同報配信を実現することができるという効果がある。さらに、子局に対する制御タイミングがずれることを防止することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施の形態1による衛星通信システムの構成を示す図である。
【図2】実施の形態1による衛星通信システムの他構成を示す図である。
【図3】実施の形態1による衛星通信システムにおいて衛星通信回線を介して送受信される信号を示すスペクトルである。
【図4】実施の形態1による衛星通信システムの親局の構成を示す図である。
【図5】実施の形態1による衛星通信システムの子局の構成を示す図である。
【図6】実施の形態1による親局の動作を示すフロー図である。
【図7】実施の形態1による子局の動作を示すフロー図である。
【図8】従来の衛星通信システムの構成を示す図である。
【図9】従来の衛星通信システムの他構成を示す図である。
【符号の説明】
1,1a 親局、21〜2N,31〜3N 子局、3 地上通信回線網、4,51〜5N 衛星通信回線、6 通信衛星、7 制御部、8 監視処理用ファイル生成部、9a データ送信部、9b データ受信部、10 データ受信部、11 データ送信部、12 データ種別判定部、13 データ処理部。
Claims (2)
- 通信衛星を経由する衛星通信回線と接続可能な親局が、上記衛星通信回線を介して接続する複数の子局との間で衛星通信を行う衛星通信システムにおいて、
上記親局が、衛星通信回線を介するUDP(User Datagram Protocol)を用いたマルチキャスト通信によって、上記子局の通信状態を監視する監視データを、監視動作のタイミングを同期させるための時刻情報と共に、上記監視データであることを特定するための拡張子を有したファイルに格納して、上記複数の子局に同報配信し、上記拡張子に基づいて上記監視データを特定した子局から上記時刻情報に基づくタイミングで送信される上記監視データに対する応答データの受信の有無によって上記複数の子局のヘルスチェックを一斉に実行することを特徴とする衛星通信システム。 - 通信衛星を経由する衛星通信回線と接続可能な親局が、上記衛星通信回線を介して接続する複数の子局との間で衛星通信を行う衛星通信システムにおいて、
上記親局が、衛星通信回線を介するUDP(User Datagram Protocol)を用いたマルチキャスト通信によって、上記子局に設定すべき動作パラメータを格納した制御データを、その設定タイミングを同期させるための時刻情報と共に、上記制御データであることを特定するための拡張子を有したファイルに格納して、上記複数の子局に同報配信し、上記拡張子に基づいて上記制御データを特定した上記複数の子局が、上記時刻情報に基づくタイミングで上記動作パラメータを一斉に設定することを特徴とする衛星通信システム。
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