JP3602483B2 - 衛星回線を利用した応答確認システムのセンタ局装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、衛星回線を利用した応答確認システムのセンタ局装置に関し、衛星回線を介してセンタ局から複数のユーザ局に対して問合せ信号を一斉配信し、ユーザ局は問い合わせ内容に応じた応答信号を衛星回線を介して送出し、センタ局において応答信号の内容を識別する応答確認システムで利用される。
【０００２】
【従来の技術】
図８に示すようなシステムにおいては、例えば衛星回線を経由してセンタ局から複数ユーザ局へ情報を配信した後、各ユーザ局が正しく情報を受け取ったか否かをセンタ局で確認する必要がある。確認の方法としては、センタ局から衛星回線経由で複数ユーザ局に問い合わせを行い、ユーザ局が送出する応答信号をセンタ局で確認するのが一般的である。
【０００３】
このような応答のために、ユーザ局毎に独立した応答回線を割当てる場合がある。独立した応答回線を割り当てる代表的な方法としては、ユーザ局毎に独立した利用周波数を割当てるＦＤＭＡや、ユーザ局毎に独立した利用時間を割当てるＴＤＭＡがある。
しかし、独立した応答回線を割り当てる場合には、個々のユーザ局の応答内容をセンタ局で確認できるメリットがある反面、ユーザ局が増加すると占有する周波数帯域あるいは応答所要時間が増加するという問題がある。
【０００４】
問い合わせに対する応答内容が２種類のみであり、しかも応答内容をユーザ局毎に独立して把握する必要がない場合には、図９に示すように複数のユーザ局に共通の応答回線を割り当てることができる。
この場合、センタ局では応答信号の内容を読み取る必要はなく、応答信号の有無を識別するだけで全体の応答結果を把握することができる。また、複数ユーザ局からの応答信号の衝突を許容できるので、複数のユーザ局に同時に応答信号送出指示を与えた場合であっても、１つの問い合わせに対して用意すべき応答回線の数は最低１つまで減らすことができる。
【０００５】
図９に示す動作例では、次のような動作を想定している。センタ局は事前にあるデータを配信し、配信したデータブロックについて受信失敗したか否かをユーザ局に問い合わせる。ユーザ局では、問合せ信号を受信した際に問い合わせ対象のデータの受信に失敗している場合には応答信号を送信する。図９に示す例では、ユーザ局（１）及びユーザ局（３）は受信に失敗しているのでそれぞれ応答信号を送出している。センタ局では、応答信号が返る時間を応答待ち時間として待ち受け、応答信号のキャリアを検出した場合にはいずれかのユーザ局が受信に失敗したものとみなす。
【０００６】
このような問い合わせ方式では、複数の問い合わせを連続的に行うこともできる。しかし、応答信号の有無で応答結果を把握するので、各々の問い合わせに対する応答をそれぞれ識別できるように、問い合わせを繰り返す周期及び各問い合わせに対する応答待ち時間を適切に定める必要がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
複数ユーザ局が共通の衛星回線を利用して応答する方式では、複数の問い合わせを連続的に行う場合に、各々の問い合わせに対する応答待ち時間を適切に定める必要がある。応答待ち時間が適切でない場合には、検出された応答信号がいずれの問い合わせに対する応答なのかを正しく識別することができず、誤判定する可能性がある。
【０００８】
また、１つの問い合わせに対する応答待ち時間が必要以上に長い場合には、問い合わせ数の増加に伴って、全体の応答所要時間が増加することになり通信の効率が低下する。
通常、センタ局では問合せ信号を送出してから衛星伝搬遅延を考慮した応答待ち時間中にユーザ局からの応答信号を待ち受ける。このときの最小の応答待ち時間の長さは応答フレーム時間と呼ばれる。
【０００９】
本来であれば、応答フレーム時間は１つの応答信号を伝送するのに必要な時間として固定的に定めることができる。しかし、実際にはユーザ局の配置位置に応じてセンタ局とユーザ局との間の信号伝達経路における伝搬遅延時間に違いが生じるので、センタ局が問合せ信号を送出してからユーザ局の応答信号がセンタ局に届くまでの時間についてはユーザ局毎に差が生じる。
【００１０】
更に、ユーザ局が同じ装置環境を利用する場合であっても、装置の固体差に応じて信号の送受信にかかる処理時間に差が生じると考えられる。
従って、応答フレーム時間が実際に必要となる時間よりも短い場合には、ユーザ局が応答信号を送出しているにもかかわらずセンタ局がそれを検出できない場合が考えられる。そのような検出ぬけを避けるためには、応答フレーム時間を長めに定めて待ち受ける方が確実である。
【００１１】
簡易なセンタ局装置で応答信号を検出するのであれば、図１０に示すように１つの要求信号（問合せ信号）を送出し、その直後から応答フレーム時間を開始し、往復の衛星伝搬遅延時間及び全ユーザ局からの応答信号到着時間の差を十分吸収できるだけのガードタイムを考慮して応答フレーム終了時間を定めるようにしてもよい。
【００１２】
また、複数の問い合わせを連続して行う場合には、この応答フレーム時間経過後に、次の問合せ信号を送出すればよい。
センタ局とユーザ局（ｎ）との間の伝搬遅延時間をＤ（ｎ）、ユーザ局（ｎ）の処理遅延時間をＰ（ｎ）でそれぞれ表す場合、問合せ信号を送出してから少なくとも（（Ｄ（ｎ）＋Ｐ（ｎ））の最小値）の間は応答信号がセンタ局に到着することはない。
【００１３】
しかし、センタ局では各ユーザ局における伝搬遅延時間等を把握していないので、応答信号が到着することがない時間であっても応答フレーム時間として待ち受ける必要があり、複数の問い合わせを行う場合には応答所要時間の増大に繋がる可能性がある。
一方、衛星回線を利用することで伝搬遅延時間の概算は可能である。この概算の往復伝搬遅延時間を利用して、図１１に示すように応答フレーム時間を定めれば、応答信号を受信することがない時間を有効に利用することが可能である。
【００１４】
この場合、センタ局では問合せ信号の送出後、概算の往復伝搬遅延時間を待機した後から、全ユーザ局からの応答信号到着時間の差を十分吸収できるだけのガードタイムを考慮した時間を応答フレーム時間に定め、この応答フレーム時間で連続的に問合せ信号を送出し、応答信号の待ち受けについても応答フレーム時間の間隔で順次待ち受けることができる。
【００１５】
しかし、この場合でも応答フレーム時間に比較的長いガードタイムを含めることになるので、問い合わせ回数が増加すると応答に必要な時間が増大してしまうという問題がある。
本発明は、上述のような衛星回線を利用した応答確認システムのセンタ局装置において、ユーザ局からの応答信号を正しく受信するとともに、センタ局が応答信号を検出するために必要な待ち時間（応答フレーム時間）を短縮することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の衛星回線を利用した応答確認システムのセンタ局装置は、衛星回線を介してセンタ局から複数のユーザ局に対して問合せ信号を一斉配信し、複数ユーザ局が共有する衛星回線を用いて各ユーザ局から送出される応答の有無により応答確認を行う衛星回線を利用した応答確認システムのセンタ局装置において、センタ局とユーザ局との間の信号伝搬路での伝搬遅延時間に相当する第１の遅延時間を、各ユーザ局の配置位置に応じてユーザ局毎に把握する伝搬遅延時間把握手段と、各ユーザ局上の処理遅延に関する第２の遅延時間をユーザ局毎に把握する処理遅延時間把握手段と、複数ユーザ局の前記第１の遅延時間及び第２の遅延時間に基づいて、センタ局が問合せ信号を送出してから複数ユーザ局からの応答信号待ち受けを開始するまでの待機時間を決定する待機時間決定手段と、複数ユーザ局の前記第１の遅延時間及び第２の遅延時間に基づいて、センタ局が複数ユーザ局からの応答信号待ち受けを開始してから終了するまでの待ち受け期間の長さを決定する待ち受け期間決定手段とを設けたことを特徴とする。
【００１７】
センタ局が問合せ信号を送出してから、ｎ番目のユーザ局からの応答信号がセンタ局で受信されるまでの所要時間Ａ（ｎ）は次式で表される。
Ａ（ｎ）＝２・Ｄ（ｎ）＋Ｐ（ｎ）
Ｄ（ｎ）：センタ局とユーザ局（ｎ）との間の信号伝搬路での伝搬遅延時間
Ｐ（ｎ）：ユーザ局（ｎ）上での処理遅延時間
所要時間Ａ（ｎ）はユーザ局毎に異なる。請求項１においては、伝搬遅延時間把握手段が伝搬遅延時間に相当する第１の遅延時間を、各ユーザ局の配置位置に応じてユーザ局毎に把握し、処理遅延時間把握手段がユーザ局上の処理遅延に関する第２の遅延時間をユーザ局毎に把握する。
【００１８】
また、待機時間決定手段は複数ユーザ局の前記第１の遅延時間及び第２の遅延時間に基づいて、センタ局が問合せ信号を送出してから複数ユーザ局からの応答信号待ち受けを開始するまでの待機時間を決定する。更に、待ち受け期間決定手段が複数ユーザ局の前記第１の遅延時間及び第２の遅延時間に基づいて、センタ局が複数ユーザ局からの応答信号待ち受けを開始してから終了するまでの待ち受け期間の長さを決定する。
【００１９】
すなわち、センタ局が問合せ信号を送出してから所要時間Ａ（ｎ）の最小値を経過するまでの間には、目的の応答信号がセンタ局に届く可能性がないので、その間は応答信号待ち受けを行う必要のない待機時間とすることができる。
また、センタ局が問合せ信号を送出してから所要時間Ａ（ｎ）の最大値を経過すした後では、目的の応答信号がセンタ局に届く可能性がない。
【００２０】
つまり、センタ局が問合せ信号を送出してから、所要時間Ａ（ｎ）の最小値を経過したときに応答信号待ち受けを開始して、Ａ（ｎ）の最大値を経過したときに応答信号待ち受けを終了すれば、必要最小限の時間で目的の応答信号だけを検出できる。
請求項２は、請求項１記載の衛星回線を利用した応答確認システムのセンタ局装置において、前記複数ユーザ局の前記第１の遅延時間及び第２の遅延時間に基づいて、繰り返し周期の長さを決定する繰り返し周期決定手段と、前記繰り返し周期決定手段の決定した繰り返し周期で、互いに異なる情報に対する問合せ信号を前記ユーザ局に繰り返し送信する問合せ信号送信手段と、前記ユーザ局から送信される互いに異なる複数組の応答信号を、前記繰り返し周期決定手段の決定した繰り返し周期に従って区分し、区分された応答信号を複数の問合せ信号にそれぞれ対応付ける応答信号区分手段とを更に設けたことを特徴とする。
【００２１】
請求項２においては、互いに異なる情報に対する複数の問合せ信号をセンタ局から順次に繰り返し送信する場合を想定している。この場合には、互いに異なる問合せ信号に対応する複数組の応答信号が重なって現れるのを防止するとともに、互いに異なる問合せ信号に対応する複数組の応答信号をセンタ局上でそれぞれ分離する必要がある。
【００２２】
前述のように、センタ局が問合せ信号を送出してから、所要時間Ａ（ｎ）の最小値を経過したときに応答信号待ち受けを開始して、Ａ（ｎ）の最大値を経過したときに応答信号待ち受けを終了すれば、必要最小限の時間で目的の応答信号だけを検出できる。
つまり、目的の応答信号が現れる期間の長さＴｘは次式で表される。
【００２３】
Ｔｘ＝（（Ａ（ｎ）の最大値）−（Ａ（ｎ）の最小値））
この時間Ｔｘの周期でセンタ局が問合せ信号の送信を繰り返せば、互いに異なる問合せ信号に対応する複数組の応答信号が重なる時間帯に現れることはない。また、センタ局における応答信号の受信タイミングを時間Ｔｘの周期で区別すれば、互いに異なる問合せ信号に対応する複数組の応答信号をそれぞれ分離することができる。また、複数組の応答信号を分離するために大きなガードタイムを設ける必要もない。
【００２４】
請求項３は、請求項１記載の衛星回線を利用した応答確認システムのセンタ局装置において、各ユーザ局の位置情報もしくは位置に対応する伝搬遅延時間の情報を蓄積するユーザ情報蓄積手段を更に設けたことを特徴とする。
センタ局と各ユーザ局との間の通信経路の長さはセンタ局の位置及び各ユーザ局の位置に応じて変化する。一般的にはセンタ局の位置は固定であるので、各ユーザ局の位置情報が入手できれば、通信経路の長さがわかり、伝搬遅延時間をユーザ局毎に求めることが可能である。また、ユーザ局毎の位置情報に基づいて予め計算した伝搬遅延時間の情報を各ユーザ局に対応付けて蓄積しておけば、複雑な計算を省略することができる。
【００２５】
請求項４は、請求項１記載の衛星回線を利用した応答確認システムのセンタ局装置において、各ユーザ局の第２の遅延時間の情報を蓄積するユーザ情報蓄積手段を更に設けたことを特徴とする。
各ユーザ局が問合せ信号を受信してから応答信号を返信するまでにかかる第２の遅延時間にはユーザ局の処理能力などの個体差がある。従って、ユーザ局毎の第２の遅延時間の情報をセンタ局で蓄積しておくことにより、各ユーザ局の個体差を吸収し、各ユーザ局からの応答信号がセンタ局で受信されるタイミングを正確に把握できる。
【００２６】
請求項５は、請求項１記載の衛星回線を利用した応答確認システムのセンタ局装置において、前記待機時間決定手段は、全てのユーザ局に関する前記第１の遅延時間と第２の遅延時間との和の最小値に基づいて前記待機時間を決定することを特徴とする。
請求項５では、前述の時間Ａ（ｎ）の最小値を用いて前記待機時間の長さを決定する。従って、各ユーザ局からの応答信号が届くはずのない早い時間帯に待ち受けを開始するのを防止することができる。
【００２７】
請求項６は、請求項１記載の衛星回線を利用した応答確認システムのセンタ局装置において、前記待ち受け期間決定手段は、全てのユーザ局に関する前記第１の遅延時間と第２の遅延時間との和の最大値と最小値との差分に基づいて前記待ち受け期間の長さを決定することを特徴とする。
【００２８】
請求項６では、前述の時間Ａ（ｎ）の最大値と最小値との差分を用いて前記待ち受け期間の長さを決定する。これにより、各ユーザ局からの応答信号が届く可能性のある時間帯のみで待ち受けを行うことができる。
請求項７は、請求項２記載の衛星回線を利用した応答確認システムのセンタ局装置において、前記繰り返し周期決定手段は、全てのユーザ局に関する前記第１の遅延時間と第２の遅延時間との和の最大値と最小値との差分に基づいて前記繰り返し周期の長さを決定することを特徴とする。
【００２９】
請求項７では、前述の時間Ａ（ｎ）の最大値と最小値との差分を用いて前記繰り返し周期の長さを決定する。これにより、１つの問合せ信号に対して応答信号が現れる可能性のある期間が終了した直後に、次の問合せ信号に対する応答信号が現れるようにタイミングを決定することができるので、繰り返し周期を必要最小限の長さに定めることが可能である。
【００３０】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態）
本発明の衛星回線を利用した応答確認システムのセンタ局装置の１つの実施の形態について、図１〜図４を参照して説明する。この形態は、請求項１及び請求項３〜請求項６に対応する。
【００３１】
図１はこの形態のセンタ局の構成を示すブロック図である。図２はこの形態における時間の算出を示すフローチャートである。図３はこの形態の応答待ち受け時間を示すタイムチャートである。図４はこの形態の通信シーケンスを示すシーケンス図である。
この形態では、請求項１の伝搬遅延時間把握手段，処理遅延時間把握手段，待機時間決定手段及び待ち受け期間決定手段は、それぞれステップＳ１１，Ｓ１２，Ｓ１６及びＳ１７に対応する。また、請求項３及び請求項４のユーザ情報蓄積手段はユーザ局ＤＢ（データベース）２１に対応する。
【００３２】
この例では、図８，図９に示すように、センタ局と複数ユーザ局との間を衛星を介した衛星通信回線で接続するシステムを想定している。
センタ局から各ユーザ局に向かう方向の通信回線はフォワード回線と呼ばれ、各ユーザ局からセンタ局に向かう方向の通信回線はバックワード回線と呼ばれる。この例では、同一のパケット信号をセンタ局から全てのユーザ局に対して同報送信するので、フォワード回線は全てのユーザ局に共通である。
【００３３】
すなわち、センタ局が１つのフォワード回線に送出したパケット信号は全てのユーザ局で受信される。また、全ユーザ局は同一のバックワード回線を同時に利用する。
この形態においては、センタ局と複数ユーザ局との間で図４に示すような通信シーケンスが実行される。
【００３４】
すなわち、センタ局は全ユーザ局に対してファイルコンテンツを配信した後、ユーザ局においてファイルコンテンツが正しく受信できたか否かを確認するため、センタ局は問合せ信号を全ユーザ局宛てに送信する。
そして、ファイルコンテンツを正しく受信できなかったユーザ局は問合せ信号を受信した際に応答信号をセンタ局に対して送信する。つまり、受信に失敗したユーザ局のみが応答信号をセンタ局に通知する。
【００３５】
センタ局では、応答信号の有無をキャリア（搬送波）の有無で識別する。そして、応答信号を送出したユーザ局が少なくとも１局は存在すると判定した場合には、該当する同じファイルコンテンツを全ユーザ局に向けて再送する。
図１に示すように、この形態のセンタ局は遅延時間算出・設定部１１，応答待ち時間算出部１２，応答キャリア検出・判定部１３，ファイルコンテンツ解析部１４，問合せ信号発生部１５，衛星回線送信部１６，アンテナ１７，１８，ユーザ局ＤＢ２１及びファイルＤＢ２２を備えている。
【００３６】
多数のユーザ局からの応答信号を正しく判定するために必要なタイミングの情報は、遅延時間算出・設定部１１及び応答待ち時間算出部１２で決定される。これらの動作について以下に説明する。
センタ局が問合せ信号を衛星回線経由で送出してからユーザ局へ到達するまでには伝搬遅延が生じる。また、ユーザ局が応答信号を衛星回線経由で送出してからセンタ局に到達するまでの間にも同じく伝搬遅延が生じる。
【００３７】
この形態では、衛星回線を介して通信する多数のユーザ局が互いに異なる位置に位置していることを想定しているので、衛星と各ユーザ局との間の距離はユーザ局毎に大きく異なる。従って、伝搬遅延時間もユーザ局毎に異なる。そこで、この形態では、センタ局は各々のユーザ局の伝搬遅延時間を次のようにして把握する。
【００３８】
各ユーザ局，センタ局及び衛星のそれぞれに関する緯度，経度及び高度の情報と伝播の速度の情報とがユーザ局ＤＢ２１に保持されている。そこで、これらの情報に基づいて、遅延時間算出・設定部１１は各ユーザ局とセンタ局との間の通信回線上の距離を算出し、更にそれぞれの伝搬遅延時間を求める。
この例では、データ配信先となるユーザ局をセンタ局に登録する際に各ユーザ局における緯度，経度及び高度の情報を取得してユーザ局ＤＢ２１に登録する。遅延時間算出・設定部１１は、問い合わせを行う際にユーザ局ＤＢ２１上の情報にアクセスして該当するユーザ局の伝搬遅延時間を算出する。
【００３９】
もちろん、次のように処理することも可能である。すなわち、予め入手した各ユーザ局の緯度，経度及び高度の情報に基づいて伝搬遅延時間を計算しておき、計算の結果を各ユーザ局に対応付けてユーザ局ＤＢ２１に登録しておく。これにより、問い合わせを行う際にはユーザ局ＤＢ２１上の情報にアクセスして該当するユーザ局の伝搬遅延時間を直ちに入手できるので、計算は不要になる。
【００４０】
ところで、各ユーザ局は問合せ信号を受信してから自局が問い合わせ内容と一致する状況か否かを判断し、一致する場合には応答信号を生成して衛星回線経由でセンタ局に向けて送出する。各ユーザ局が問合せ信号を受信してから応答信号を送信までの所要時間（処理遅延時間）は、装置の処理性能等が同一環境であれば一定時間になるが、装置の個体差を考慮すると実際には装置毎に違いが発生すると考えられる。
【００４１】
そこで、この例では想定されるユーザ局毎の処理遅延時間を予め決定し、その情報をユーザ局ＤＢ２１に蓄積しておく。遅延時間算出・設定部１１は、ユーザ局ＤＢ２１にアクセスし、各ユーザ局の処理遅延時間の情報を取得する。
上記のように、伝搬遅延時間及び処理遅延時間がユーザ局毎に異なるので、問合せ信号に対する応答信号がセンタ局で受信されるタイミングは、応答信号を送出したユーザ局毎に異なる。そこで、応答待ち時間算出部１２は、遅延時間算出・設定部１１が算出した時間に基づいて、多数のユーザ局からの応答信号を待ち受けるためのタイミング、すなわち応答フレーム時間を決定する。
【００４２】
応答待ち時間算出部１２は、遅延時間算出・設定部１１で算出された各ユーザ局の伝搬遅延時間及び処理遅延時間に基づいてまず次の遅延時間Ａ（ｎ）を求める。
Ａ（ｎ）＝Ｄ（ｎ）＋Ｐ（ｎ）
Ｄ（ｎ）：ｎ番目のユーザ局の伝搬遅延時間
Ｐ（ｎ）：ｎ番目のユーザ局の処理遅延時間
Ｎ個のユーザ局にデータを配信する場合の応答信号の到着時間差は、（Ａ（１）〜Ａ（Ｎ））の最大値Ａｍａｘと（Ａ（１）〜Ａ（Ｎ））の最小値Ａｍｉｎとの差分として求めることができる。
【００４３】
但し、各々の応答信号には長さがあるので、応答信号が到着してから応答信号の長さに対応する時間ＴＣを経過するまでの間は応答信号が衛星回線上を占有することになる。つまり、全てのユーザ局からの応答信号が衛星回線上を占有する可能性のある時間の長さＴＢは、（Ａｍａｘ−Ａｍｉｎ＋ＴＣ）になる。
【００４４】
１つの応答信号が衛星回線上を占有する時間ＴＣは、センタ局の応答キャリア検出・判定部１３が応答信号のキャリア有無を判定する周期と同等かそれよりも長い時間になる。また、応答信号占有時間ＴＣは全てのユーザ局において共通である。
仮に、センタ局における判定周期よりも応答信号の占有時間ＴＣが短いと、応答信号は送出されているのにも関わらず、応答信号はなしとセンタ局が誤判定する可能性がある。従って、センタ局における判定周期と同等の応答信号を送出可能なユーザ局であれば、応答信号の占有時間は判定周期と同等とみなせる。
【００４５】
あるいは、応答信号を送出するための衛星データフレームがある一定のデータフレーム長であり、送出信号長に応じてデータフレームを複数個利用する場合には、判定周期よりも長くなるような最短のデータフレーム数を考慮した時間を応答信号の占有時間ＴＣとみなすことができる。
以上のように、全ユーザ局に関する応答信号の到着時間差ＴＢと全ユーザ局で共通な応答信号の占有時間ＴＣおよび衛星位置の変動等の変動要素時間を総合することで、最適な応答信号の応答フレーム時間を決定できる。
【００４６】
また、応答待ち時間算出部１２は、センタ局が問合せ信号を送出してから応答信号の受信を開始するまでの待機時間ＴＡの長さを決定する。
最も早くセンタ局に到着する応答信号を送出するユーザ局は、遅延時間Ａ（ｎ）が最小のユーザ局である。従って、応答待ち時間算出部１２は最小の遅延時間Ａｍｉｎを待機時間ＴＡの長さに決定する。
【００４７】
すなわち、センタ局が問合せ信号を送出してから待機時間ＴＡを経過した時点で応答信号の検出を開始すれば、目的外の信号を検出することもなく、しかも最も早くセンタ局に到着する応答信号から待ち受けを開始することができる。
この形態では、センタ局が問合せ信号を送出してから応答信号を検出するまでの動作タイミングは図３の通りである。また、待機時間ＴＡ及び応答待ち受け時間ＴＢの長さを決定する処理の内容は図２に示す通りである。
【００４８】
すなわち、ステップＳ１１では各ユーザ局の伝搬遅延時間Ｄ（ｎ）を取得し、ステップＳ１２では各ユーザ局の処理遅延時間Ｐ（ｎ）を取得し、ステップＳ１３では往復の伝搬遅延時間（２・Ｄ（ｎ））と処理遅延時間Ｐ（ｎ）との和を各ユーザ局の遅延時間Ａ（ｎ）として求める。
更に、ステップＳ１４では（Ａ（１）〜Ａ（Ｎ））の最小値Ａｍｉｎを求め、ステップＳ１５では（Ａ（１）〜Ａ（Ｎ））の最大値Ａｍａｘを求め、ステップＳ１６では前記最小値Ａｍｉｎを待機時間ＴＡに定める。また、ステップＳ１７では最大値Ａｍａｘと最小値Ａｍｉｎとの差分に応答信号の長さに応じた時間ＴＣを加算し、その結果を応答待ち受け時間ＴＢに定める。
【００４９】
つまり、センタ局では問合せ信号を送信してから待機時間ＴＡを経過した時刻ｔｓから応答信号の待ち受けを開始し、最後の応答信号の出現する可能性のある期間が経過した直後の時刻ｔｅで待ち受け動作を終了する。
ファイルコンテンツの配信から受信結果確認までに必要な機能について説明する。ファイルコンテンツはファイルコンテンツ解析部１４によってファイルＤＢ２２から取り出され、衛星回線送信部１６を介してアンテナ１８からからユーザ局に向けて送出される。
【００５０】
また、その後ファイルコンテンツ解析部１４が問合せ信号発生部１５に問合せ信号送出指示を出し、問合せ信号を衛星回線送信部１６を介してアンテナ１８からユーザ局へ送信する。
これと同時に、問合せ信号を応答キャリア検出・判定部１３に送出する。ユーザ局から応答信号が送出されると、応答キャリア検出・判定部１３が応答キャリアを検出する。
【００５１】
応答キャリア検出・判定部１３が問合せ信号を待ち受けるタイミングは、問合せ信号を送出してから待機時間ＴＡを経過したときに開始し、それから応答待ち受け時間ＴＢを経過すると終了する。応答待ち受け時間ＴＢの間に応答キャリアを検出したか否かが、応答信号を検出したか否かとして判定される。
【００５２】
応答待ち受け時間ＴＢの間に応答信号を検出した場合には、既に配信したファイルコンテンツを正しく受信できなかったユーザ局が少なくとも１つは存在することになる。その場合には、応答キャリア検出・判定部１３から応答信号をファイルコンテンツ解析部１４に通知する。ファイルコンテンツ解析部１４は、応答信号を通知されると全てのユーザ局に対して既に配信した同じファイルコンテンツを再送する。
【００５３】
（第２の実施の形態）
本発明の衛星回線を利用した応答確認システムのセンタ局装置の１つの実施の形態について、図５〜図７を参照して説明する。この形態は、請求項２及び請求項７に対応する。
図５はこの形態のセンタ局の構成を示すブロック図である。図６はこの形態の応答待ち受け時間を示すタイムチャートである。図７はこの形態の通信シーケンスを示すシーケンス図である。
【００５４】
この形態においても、図８，図９に示すように、センタ局と複数ユーザ局との間を衛星を介した衛星通信回線で接続するシステムを想定している。
この形態においては、センタ局と複数ユーザ局との間で図６に示すような通信シーケンスが実行される。
すなわち、センタ局では全ユーザ局に対して複数のデータブロック（ＤＴ１，ＤＴ２，ＤＴ３）を配信した後で、各データブロックをユーザ局が正しく受信できたか否かを、データブロック毎に独立した問合せ信号により全てのユーザ局に問い合わせる。
【００５５】
データブロックを正しく受信できなかったユーザ局は、該当するデータブロックに対応する問合せ信号を受信した際に、応答信号をセンタ局に対して送信し受信に失敗したことを通知する。
【００５６】
センタ局では、あるデータブロックに対する問合せ信号に対して応答信号を送出したユーザ局が少なくとも１局は存在することを検出すると、該当データブロックを全ユーザ局に向けて再送する。
図７の例では、ユーザ局（１）はＤＴ２の受信に失敗し、ユーザ局（２）はすべての受信に成功し、ユーザ局（３）はＤＴ１及びＤＴ２の受信に失敗した場合を想定している。
【００５７】
従って、センタ局からＤＴ１の問合せ信号が送られると、ユーザ局（３）が応答信号を送出する。他のユーザ局（１）及びユーザ局（２）は応答信号を送出しない。
また、ＤＴ２の問合せ信号が送られると、ユーザ局（１）およびユーザ局（３）が応答信号を送出する。更に、ＤＴ３の問合せ信号が送られたときにはどの局も応答信号を送出しない。
【００５８】
センタ局においては、ＤＴ１の問い合わせに対する応答待ち受け時間中に応答キャリアを検出するので、応答キャリアの検出判定においてＤＴ１の伝送に失敗したことを認識する。
また、ＤＴ２の問い合わせに対する応答待ち時間中にもキヤリアを検出するので、ＤＴ２の伝送にも失敗したことを認識する。更に、ＤＴ３の問い合わせに対する応答待ち時間中には何のキャリアも検出しないので、ＤＴ３は全ユーザ局において正しく受信されたことを認識する。
【００５９】
以上の判定結果に基づき、センタ局はＤＴ１及びＤＴ２を再送する。
図５に示すように、この形態のセンタ局は、遅延時間算出・設定部１１，応答待ち時間算出部１２，応答キャリア検出・判定部１３，データブロック解析部１９，問合せ信号発生部１５，衛星回線送信部１６，アンテナ１７，１８，ユーザ局ＤＢ２１及びファイルＤＢ２３を備えている。
【００６０】
遅延時間算出・設定部１１及び応答待ち時間算出部１２は、第１の実施の形態と同様に、各ユーザ局における伝搬遅延時間及び処理遅延時間を取得して、応答信号の待ち受け時間を決定するのに必要なタイミングを決定する。
但し、この形態では複数の問合せ信号を連続的に繰り返し送信するので、互いに異なる問合せ信号に対応する応答信号が重なったタイミングで現れるのを防止する必要がある。また、問い合わせを短時間で完了するために、問合せ信号を送信する周期をできる限り短くする必要がある。更に、互いに異なる問合せ信号に対応する複数組の応答信号をセンタ局で分離する必要がある。
【００６１】
そこでこの形態では、図６に示すように、問合せ信号の送出周期ＴＤの長さを応答待ち受け時間（応答フレーム時間）ＴＢと同一に定める。これにより、最短時間で複数の問い合わせを完了することができ、互いに異なる問合せ信号に対応する応答信号が重なったタイミングで現れるのを防止することができる。
センタ局が配信するファイルは、データブロック解析部１９によりファイルＤＢ２３から取り出され、データブロックに分割された後、衛星回線送信部１６を介してアンテナ１８からユーザ局に向けて送出される。
【００６２】
各データブロックに対する受信結果の問い合わせを行うため、複数の問合せ信号を衛星回線送信部１６からユーザ局へ向けて送出する。この際、問合せ信号に対する応答待ち受け時間の長さは応答フレーム時間（ＴＢ）であるため、問合せ信号も応答フレーム時間と同じ周期で送出する。これにより各データブロックに対する応答待ち受けの期間を連続的に配置することができる。
【００６３】
また、この際にもそれぞれのデータブロックに対する応答信号を正しく判定できる。これと同時に問合せ信号を応答キャリア検出・判定部１３に送出する。ユーザ局から応答信号が送出されると、応答キャリア検出・判定部１３にて応答キャリアを検出し、あるデータブロックに対する問合せ信号を受信してから応答待ちまでの待機時間ＴＡと応答フレーム時間ＴＢとを利用して、どのデータブロックに対する応答信号かを識別する。
【００６４】
具体的には、問合せ信号発生部１５から問合せ信号を受信してから応答待ちまでの待機時間経過後を、問い合わせに対する応答待ち時間の開始とみなす。またその後、応答フレーム時間経過後までを問い合わせに対する応答待ち時間に決定する。
また、２データブロック目以降については、同様に問合せ信号の受信からの時間で問い合わせに対する応答待ち時間を決定してもよいし、あるいは応答フレーム時間を問い合わせに対する応答待ち時間の周期に定めて、前のデータブロックに対する応答待ち時間から応答フレーム時間経過までを該当データブロックに対する応答待ち時間に決定してもよい。
【００６５】
応答待ち時間中の検出通知であれば、該当データブロックを正しく受信できなかったユーザ局が存在すると判定し、データブロック解析部１９に通知する。データブロック解析部１９では、応答信号を通知すると全ユーザに対して同じデータブロックを再送する。
なお、各問い合わせに対する応答待ち受け時間については、問合せ信号の送出から応答待ち受け開始までの待機時間の経過後として定義することもできるし、２つ目以降の問い合わせであれば前の問い合わせに対する応答待ち受け時間の終了から応答フレーム時間経過までを１周期として定義することもできる。
【００６６】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、ユーザ局毎の伝搬遅延時間差及び処理遅延時間差をセンタ局で把握できるので、それらを利用して応答信号の待ち受け時間を必要最小限の長さに定めることができる。
また、複数の問い合わせを連続的に行う場合であっても、それぞれの問い合わせに対するユーザ局からの応答を互いに分離して確実に検出できる。このため、問合せ信号数が増加しても無駄な応答時間の増加を回避できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態のセンタ局の構成を示すブロック図である。
【図２】第１の実施の形態における時間の算出を示すフローチャートである。
【図３】第１の実施の形態の応答待ち受け時間を示すタイムチャートである。
【図４】第１の実施の形態の通信シーケンスを示すシーケンス図である。
【図５】第２の実施の形態のセンタ局の構成を示すブロック図である。
【図６】第２の実施の形態の応答待ち受け時間を示すタイムチャートである。
【図７】第２の実施の形態の通信シーケンスを示すシーケンス図である。
【図８】応答確認システムの構成例を示すブロック図である。
【図９】応答確認システムの動作例を示すブロック図である。
【図１０】応答待ち受け時間の例を示すタイムチャートである。
【図１１】応答待ち受け時間の例を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
１１ 遅延時間算出・設定部
１２ 応答待ち時間算出部
１３ 応答キャリア検出・判定部
１４ ファイルコンテンツ解析部
１５ 問合せ信号発生部
１６ 衛星回線送信部
１７，１８ アンテナ
１９ データブロック解析部
２１ ユーザ局ＤＢ
２２，２３ ファイルＤＢ
【発明の属する技術分野】
本発明は、衛星回線を利用した応答確認システムのセンタ局装置に関し、衛星回線を介してセンタ局から複数のユーザ局に対して問合せ信号を一斉配信し、ユーザ局は問い合わせ内容に応じた応答信号を衛星回線を介して送出し、センタ局において応答信号の内容を識別する応答確認システムで利用される。
【０００２】
【従来の技術】
図８に示すようなシステムにおいては、例えば衛星回線を経由してセンタ局から複数ユーザ局へ情報を配信した後、各ユーザ局が正しく情報を受け取ったか否かをセンタ局で確認する必要がある。確認の方法としては、センタ局から衛星回線経由で複数ユーザ局に問い合わせを行い、ユーザ局が送出する応答信号をセンタ局で確認するのが一般的である。
【０００３】
このような応答のために、ユーザ局毎に独立した応答回線を割当てる場合がある。独立した応答回線を割り当てる代表的な方法としては、ユーザ局毎に独立した利用周波数を割当てるＦＤＭＡや、ユーザ局毎に独立した利用時間を割当てるＴＤＭＡがある。
しかし、独立した応答回線を割り当てる場合には、個々のユーザ局の応答内容をセンタ局で確認できるメリットがある反面、ユーザ局が増加すると占有する周波数帯域あるいは応答所要時間が増加するという問題がある。
【０００４】
問い合わせに対する応答内容が２種類のみであり、しかも応答内容をユーザ局毎に独立して把握する必要がない場合には、図９に示すように複数のユーザ局に共通の応答回線を割り当てることができる。
この場合、センタ局では応答信号の内容を読み取る必要はなく、応答信号の有無を識別するだけで全体の応答結果を把握することができる。また、複数ユーザ局からの応答信号の衝突を許容できるので、複数のユーザ局に同時に応答信号送出指示を与えた場合であっても、１つの問い合わせに対して用意すべき応答回線の数は最低１つまで減らすことができる。
【０００５】
図９に示す動作例では、次のような動作を想定している。センタ局は事前にあるデータを配信し、配信したデータブロックについて受信失敗したか否かをユーザ局に問い合わせる。ユーザ局では、問合せ信号を受信した際に問い合わせ対象のデータの受信に失敗している場合には応答信号を送信する。図９に示す例では、ユーザ局（１）及びユーザ局（３）は受信に失敗しているのでそれぞれ応答信号を送出している。センタ局では、応答信号が返る時間を応答待ち時間として待ち受け、応答信号のキャリアを検出した場合にはいずれかのユーザ局が受信に失敗したものとみなす。
【０００６】
このような問い合わせ方式では、複数の問い合わせを連続的に行うこともできる。しかし、応答信号の有無で応答結果を把握するので、各々の問い合わせに対する応答をそれぞれ識別できるように、問い合わせを繰り返す周期及び各問い合わせに対する応答待ち時間を適切に定める必要がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
複数ユーザ局が共通の衛星回線を利用して応答する方式では、複数の問い合わせを連続的に行う場合に、各々の問い合わせに対する応答待ち時間を適切に定める必要がある。応答待ち時間が適切でない場合には、検出された応答信号がいずれの問い合わせに対する応答なのかを正しく識別することができず、誤判定する可能性がある。
【０００８】
また、１つの問い合わせに対する応答待ち時間が必要以上に長い場合には、問い合わせ数の増加に伴って、全体の応答所要時間が増加することになり通信の効率が低下する。
通常、センタ局では問合せ信号を送出してから衛星伝搬遅延を考慮した応答待ち時間中にユーザ局からの応答信号を待ち受ける。このときの最小の応答待ち時間の長さは応答フレーム時間と呼ばれる。
【０００９】
本来であれば、応答フレーム時間は１つの応答信号を伝送するのに必要な時間として固定的に定めることができる。しかし、実際にはユーザ局の配置位置に応じてセンタ局とユーザ局との間の信号伝達経路における伝搬遅延時間に違いが生じるので、センタ局が問合せ信号を送出してからユーザ局の応答信号がセンタ局に届くまでの時間についてはユーザ局毎に差が生じる。
【００１０】
更に、ユーザ局が同じ装置環境を利用する場合であっても、装置の固体差に応じて信号の送受信にかかる処理時間に差が生じると考えられる。
従って、応答フレーム時間が実際に必要となる時間よりも短い場合には、ユーザ局が応答信号を送出しているにもかかわらずセンタ局がそれを検出できない場合が考えられる。そのような検出ぬけを避けるためには、応答フレーム時間を長めに定めて待ち受ける方が確実である。
【００１１】
簡易なセンタ局装置で応答信号を検出するのであれば、図１０に示すように１つの要求信号（問合せ信号）を送出し、その直後から応答フレーム時間を開始し、往復の衛星伝搬遅延時間及び全ユーザ局からの応答信号到着時間の差を十分吸収できるだけのガードタイムを考慮して応答フレーム終了時間を定めるようにしてもよい。
【００１２】
また、複数の問い合わせを連続して行う場合には、この応答フレーム時間経過後に、次の問合せ信号を送出すればよい。
センタ局とユーザ局（ｎ）との間の伝搬遅延時間をＤ（ｎ）、ユーザ局（ｎ）の処理遅延時間をＰ（ｎ）でそれぞれ表す場合、問合せ信号を送出してから少なくとも（（Ｄ（ｎ）＋Ｐ（ｎ））の最小値）の間は応答信号がセンタ局に到着することはない。
【００１３】
しかし、センタ局では各ユーザ局における伝搬遅延時間等を把握していないので、応答信号が到着することがない時間であっても応答フレーム時間として待ち受ける必要があり、複数の問い合わせを行う場合には応答所要時間の増大に繋がる可能性がある。
一方、衛星回線を利用することで伝搬遅延時間の概算は可能である。この概算の往復伝搬遅延時間を利用して、図１１に示すように応答フレーム時間を定めれば、応答信号を受信することがない時間を有効に利用することが可能である。
【００１４】
この場合、センタ局では問合せ信号の送出後、概算の往復伝搬遅延時間を待機した後から、全ユーザ局からの応答信号到着時間の差を十分吸収できるだけのガードタイムを考慮した時間を応答フレーム時間に定め、この応答フレーム時間で連続的に問合せ信号を送出し、応答信号の待ち受けについても応答フレーム時間の間隔で順次待ち受けることができる。
【００１５】
しかし、この場合でも応答フレーム時間に比較的長いガードタイムを含めることになるので、問い合わせ回数が増加すると応答に必要な時間が増大してしまうという問題がある。
本発明は、上述のような衛星回線を利用した応答確認システムのセンタ局装置において、ユーザ局からの応答信号を正しく受信するとともに、センタ局が応答信号を検出するために必要な待ち時間（応答フレーム時間）を短縮することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の衛星回線を利用した応答確認システムのセンタ局装置は、衛星回線を介してセンタ局から複数のユーザ局に対して問合せ信号を一斉配信し、複数ユーザ局が共有する衛星回線を用いて各ユーザ局から送出される応答の有無により応答確認を行う衛星回線を利用した応答確認システムのセンタ局装置において、センタ局とユーザ局との間の信号伝搬路での伝搬遅延時間に相当する第１の遅延時間を、各ユーザ局の配置位置に応じてユーザ局毎に把握する伝搬遅延時間把握手段と、各ユーザ局上の処理遅延に関する第２の遅延時間をユーザ局毎に把握する処理遅延時間把握手段と、複数ユーザ局の前記第１の遅延時間及び第２の遅延時間に基づいて、センタ局が問合せ信号を送出してから複数ユーザ局からの応答信号待ち受けを開始するまでの待機時間を決定する待機時間決定手段と、複数ユーザ局の前記第１の遅延時間及び第２の遅延時間に基づいて、センタ局が複数ユーザ局からの応答信号待ち受けを開始してから終了するまでの待ち受け期間の長さを決定する待ち受け期間決定手段とを設けたことを特徴とする。
【００１７】
センタ局が問合せ信号を送出してから、ｎ番目のユーザ局からの応答信号がセンタ局で受信されるまでの所要時間Ａ（ｎ）は次式で表される。
Ａ（ｎ）＝２・Ｄ（ｎ）＋Ｐ（ｎ）
Ｄ（ｎ）：センタ局とユーザ局（ｎ）との間の信号伝搬路での伝搬遅延時間
Ｐ（ｎ）：ユーザ局（ｎ）上での処理遅延時間
所要時間Ａ（ｎ）はユーザ局毎に異なる。請求項１においては、伝搬遅延時間把握手段が伝搬遅延時間に相当する第１の遅延時間を、各ユーザ局の配置位置に応じてユーザ局毎に把握し、処理遅延時間把握手段がユーザ局上の処理遅延に関する第２の遅延時間をユーザ局毎に把握する。
【００１８】
また、待機時間決定手段は複数ユーザ局の前記第１の遅延時間及び第２の遅延時間に基づいて、センタ局が問合せ信号を送出してから複数ユーザ局からの応答信号待ち受けを開始するまでの待機時間を決定する。更に、待ち受け期間決定手段が複数ユーザ局の前記第１の遅延時間及び第２の遅延時間に基づいて、センタ局が複数ユーザ局からの応答信号待ち受けを開始してから終了するまでの待ち受け期間の長さを決定する。
【００１９】
すなわち、センタ局が問合せ信号を送出してから所要時間Ａ（ｎ）の最小値を経過するまでの間には、目的の応答信号がセンタ局に届く可能性がないので、その間は応答信号待ち受けを行う必要のない待機時間とすることができる。
また、センタ局が問合せ信号を送出してから所要時間Ａ（ｎ）の最大値を経過すした後では、目的の応答信号がセンタ局に届く可能性がない。
【００２０】
つまり、センタ局が問合せ信号を送出してから、所要時間Ａ（ｎ）の最小値を経過したときに応答信号待ち受けを開始して、Ａ（ｎ）の最大値を経過したときに応答信号待ち受けを終了すれば、必要最小限の時間で目的の応答信号だけを検出できる。
請求項２は、請求項１記載の衛星回線を利用した応答確認システムのセンタ局装置において、前記複数ユーザ局の前記第１の遅延時間及び第２の遅延時間に基づいて、繰り返し周期の長さを決定する繰り返し周期決定手段と、前記繰り返し周期決定手段の決定した繰り返し周期で、互いに異なる情報に対する問合せ信号を前記ユーザ局に繰り返し送信する問合せ信号送信手段と、前記ユーザ局から送信される互いに異なる複数組の応答信号を、前記繰り返し周期決定手段の決定した繰り返し周期に従って区分し、区分された応答信号を複数の問合せ信号にそれぞれ対応付ける応答信号区分手段とを更に設けたことを特徴とする。
【００２１】
請求項２においては、互いに異なる情報に対する複数の問合せ信号をセンタ局から順次に繰り返し送信する場合を想定している。この場合には、互いに異なる問合せ信号に対応する複数組の応答信号が重なって現れるのを防止するとともに、互いに異なる問合せ信号に対応する複数組の応答信号をセンタ局上でそれぞれ分離する必要がある。
【００２２】
前述のように、センタ局が問合せ信号を送出してから、所要時間Ａ（ｎ）の最小値を経過したときに応答信号待ち受けを開始して、Ａ（ｎ）の最大値を経過したときに応答信号待ち受けを終了すれば、必要最小限の時間で目的の応答信号だけを検出できる。
つまり、目的の応答信号が現れる期間の長さＴｘは次式で表される。
【００２３】
Ｔｘ＝（（Ａ（ｎ）の最大値）−（Ａ（ｎ）の最小値））
この時間Ｔｘの周期でセンタ局が問合せ信号の送信を繰り返せば、互いに異なる問合せ信号に対応する複数組の応答信号が重なる時間帯に現れることはない。また、センタ局における応答信号の受信タイミングを時間Ｔｘの周期で区別すれば、互いに異なる問合せ信号に対応する複数組の応答信号をそれぞれ分離することができる。また、複数組の応答信号を分離するために大きなガードタイムを設ける必要もない。
【００２４】
請求項３は、請求項１記載の衛星回線を利用した応答確認システムのセンタ局装置において、各ユーザ局の位置情報もしくは位置に対応する伝搬遅延時間の情報を蓄積するユーザ情報蓄積手段を更に設けたことを特徴とする。
センタ局と各ユーザ局との間の通信経路の長さはセンタ局の位置及び各ユーザ局の位置に応じて変化する。一般的にはセンタ局の位置は固定であるので、各ユーザ局の位置情報が入手できれば、通信経路の長さがわかり、伝搬遅延時間をユーザ局毎に求めることが可能である。また、ユーザ局毎の位置情報に基づいて予め計算した伝搬遅延時間の情報を各ユーザ局に対応付けて蓄積しておけば、複雑な計算を省略することができる。
【００２５】
請求項４は、請求項１記載の衛星回線を利用した応答確認システムのセンタ局装置において、各ユーザ局の第２の遅延時間の情報を蓄積するユーザ情報蓄積手段を更に設けたことを特徴とする。
各ユーザ局が問合せ信号を受信してから応答信号を返信するまでにかかる第２の遅延時間にはユーザ局の処理能力などの個体差がある。従って、ユーザ局毎の第２の遅延時間の情報をセンタ局で蓄積しておくことにより、各ユーザ局の個体差を吸収し、各ユーザ局からの応答信号がセンタ局で受信されるタイミングを正確に把握できる。
【００２６】
請求項５は、請求項１記載の衛星回線を利用した応答確認システムのセンタ局装置において、前記待機時間決定手段は、全てのユーザ局に関する前記第１の遅延時間と第２の遅延時間との和の最小値に基づいて前記待機時間を決定することを特徴とする。
請求項５では、前述の時間Ａ（ｎ）の最小値を用いて前記待機時間の長さを決定する。従って、各ユーザ局からの応答信号が届くはずのない早い時間帯に待ち受けを開始するのを防止することができる。
【００２７】
請求項６は、請求項１記載の衛星回線を利用した応答確認システムのセンタ局装置において、前記待ち受け期間決定手段は、全てのユーザ局に関する前記第１の遅延時間と第２の遅延時間との和の最大値と最小値との差分に基づいて前記待ち受け期間の長さを決定することを特徴とする。
【００２８】
請求項６では、前述の時間Ａ（ｎ）の最大値と最小値との差分を用いて前記待ち受け期間の長さを決定する。これにより、各ユーザ局からの応答信号が届く可能性のある時間帯のみで待ち受けを行うことができる。
請求項７は、請求項２記載の衛星回線を利用した応答確認システムのセンタ局装置において、前記繰り返し周期決定手段は、全てのユーザ局に関する前記第１の遅延時間と第２の遅延時間との和の最大値と最小値との差分に基づいて前記繰り返し周期の長さを決定することを特徴とする。
【００２９】
請求項７では、前述の時間Ａ（ｎ）の最大値と最小値との差分を用いて前記繰り返し周期の長さを決定する。これにより、１つの問合せ信号に対して応答信号が現れる可能性のある期間が終了した直後に、次の問合せ信号に対する応答信号が現れるようにタイミングを決定することができるので、繰り返し周期を必要最小限の長さに定めることが可能である。
【００３０】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態）
本発明の衛星回線を利用した応答確認システムのセンタ局装置の１つの実施の形態について、図１〜図４を参照して説明する。この形態は、請求項１及び請求項３〜請求項６に対応する。
【００３１】
図１はこの形態のセンタ局の構成を示すブロック図である。図２はこの形態における時間の算出を示すフローチャートである。図３はこの形態の応答待ち受け時間を示すタイムチャートである。図４はこの形態の通信シーケンスを示すシーケンス図である。
この形態では、請求項１の伝搬遅延時間把握手段，処理遅延時間把握手段，待機時間決定手段及び待ち受け期間決定手段は、それぞれステップＳ１１，Ｓ１２，Ｓ１６及びＳ１７に対応する。また、請求項３及び請求項４のユーザ情報蓄積手段はユーザ局ＤＢ（データベース）２１に対応する。
【００３２】
この例では、図８，図９に示すように、センタ局と複数ユーザ局との間を衛星を介した衛星通信回線で接続するシステムを想定している。
センタ局から各ユーザ局に向かう方向の通信回線はフォワード回線と呼ばれ、各ユーザ局からセンタ局に向かう方向の通信回線はバックワード回線と呼ばれる。この例では、同一のパケット信号をセンタ局から全てのユーザ局に対して同報送信するので、フォワード回線は全てのユーザ局に共通である。
【００３３】
すなわち、センタ局が１つのフォワード回線に送出したパケット信号は全てのユーザ局で受信される。また、全ユーザ局は同一のバックワード回線を同時に利用する。
この形態においては、センタ局と複数ユーザ局との間で図４に示すような通信シーケンスが実行される。
【００３４】
すなわち、センタ局は全ユーザ局に対してファイルコンテンツを配信した後、ユーザ局においてファイルコンテンツが正しく受信できたか否かを確認するため、センタ局は問合せ信号を全ユーザ局宛てに送信する。
そして、ファイルコンテンツを正しく受信できなかったユーザ局は問合せ信号を受信した際に応答信号をセンタ局に対して送信する。つまり、受信に失敗したユーザ局のみが応答信号をセンタ局に通知する。
【００３５】
センタ局では、応答信号の有無をキャリア（搬送波）の有無で識別する。そして、応答信号を送出したユーザ局が少なくとも１局は存在すると判定した場合には、該当する同じファイルコンテンツを全ユーザ局に向けて再送する。
図１に示すように、この形態のセンタ局は遅延時間算出・設定部１１，応答待ち時間算出部１２，応答キャリア検出・判定部１３，ファイルコンテンツ解析部１４，問合せ信号発生部１５，衛星回線送信部１６，アンテナ１７，１８，ユーザ局ＤＢ２１及びファイルＤＢ２２を備えている。
【００３６】
多数のユーザ局からの応答信号を正しく判定するために必要なタイミングの情報は、遅延時間算出・設定部１１及び応答待ち時間算出部１２で決定される。これらの動作について以下に説明する。
センタ局が問合せ信号を衛星回線経由で送出してからユーザ局へ到達するまでには伝搬遅延が生じる。また、ユーザ局が応答信号を衛星回線経由で送出してからセンタ局に到達するまでの間にも同じく伝搬遅延が生じる。
【００３７】
この形態では、衛星回線を介して通信する多数のユーザ局が互いに異なる位置に位置していることを想定しているので、衛星と各ユーザ局との間の距離はユーザ局毎に大きく異なる。従って、伝搬遅延時間もユーザ局毎に異なる。そこで、この形態では、センタ局は各々のユーザ局の伝搬遅延時間を次のようにして把握する。
【００３８】
各ユーザ局，センタ局及び衛星のそれぞれに関する緯度，経度及び高度の情報と伝播の速度の情報とがユーザ局ＤＢ２１に保持されている。そこで、これらの情報に基づいて、遅延時間算出・設定部１１は各ユーザ局とセンタ局との間の通信回線上の距離を算出し、更にそれぞれの伝搬遅延時間を求める。
この例では、データ配信先となるユーザ局をセンタ局に登録する際に各ユーザ局における緯度，経度及び高度の情報を取得してユーザ局ＤＢ２１に登録する。遅延時間算出・設定部１１は、問い合わせを行う際にユーザ局ＤＢ２１上の情報にアクセスして該当するユーザ局の伝搬遅延時間を算出する。
【００３９】
もちろん、次のように処理することも可能である。すなわち、予め入手した各ユーザ局の緯度，経度及び高度の情報に基づいて伝搬遅延時間を計算しておき、計算の結果を各ユーザ局に対応付けてユーザ局ＤＢ２１に登録しておく。これにより、問い合わせを行う際にはユーザ局ＤＢ２１上の情報にアクセスして該当するユーザ局の伝搬遅延時間を直ちに入手できるので、計算は不要になる。
【００４０】
ところで、各ユーザ局は問合せ信号を受信してから自局が問い合わせ内容と一致する状況か否かを判断し、一致する場合には応答信号を生成して衛星回線経由でセンタ局に向けて送出する。各ユーザ局が問合せ信号を受信してから応答信号を送信までの所要時間（処理遅延時間）は、装置の処理性能等が同一環境であれば一定時間になるが、装置の個体差を考慮すると実際には装置毎に違いが発生すると考えられる。
【００４１】
そこで、この例では想定されるユーザ局毎の処理遅延時間を予め決定し、その情報をユーザ局ＤＢ２１に蓄積しておく。遅延時間算出・設定部１１は、ユーザ局ＤＢ２１にアクセスし、各ユーザ局の処理遅延時間の情報を取得する。
上記のように、伝搬遅延時間及び処理遅延時間がユーザ局毎に異なるので、問合せ信号に対する応答信号がセンタ局で受信されるタイミングは、応答信号を送出したユーザ局毎に異なる。そこで、応答待ち時間算出部１２は、遅延時間算出・設定部１１が算出した時間に基づいて、多数のユーザ局からの応答信号を待ち受けるためのタイミング、すなわち応答フレーム時間を決定する。
【００４２】
応答待ち時間算出部１２は、遅延時間算出・設定部１１で算出された各ユーザ局の伝搬遅延時間及び処理遅延時間に基づいてまず次の遅延時間Ａ（ｎ）を求める。
Ａ（ｎ）＝Ｄ（ｎ）＋Ｐ（ｎ）
Ｄ（ｎ）：ｎ番目のユーザ局の伝搬遅延時間
Ｐ（ｎ）：ｎ番目のユーザ局の処理遅延時間
Ｎ個のユーザ局にデータを配信する場合の応答信号の到着時間差は、（Ａ（１）〜Ａ（Ｎ））の最大値Ａｍａｘと（Ａ（１）〜Ａ（Ｎ））の最小値Ａｍｉｎとの差分として求めることができる。
【００４３】
但し、各々の応答信号には長さがあるので、応答信号が到着してから応答信号の長さに対応する時間ＴＣを経過するまでの間は応答信号が衛星回線上を占有することになる。つまり、全てのユーザ局からの応答信号が衛星回線上を占有する可能性のある時間の長さＴＢは、（Ａｍａｘ−Ａｍｉｎ＋ＴＣ）になる。
【００４４】
１つの応答信号が衛星回線上を占有する時間ＴＣは、センタ局の応答キャリア検出・判定部１３が応答信号のキャリア有無を判定する周期と同等かそれよりも長い時間になる。また、応答信号占有時間ＴＣは全てのユーザ局において共通である。
仮に、センタ局における判定周期よりも応答信号の占有時間ＴＣが短いと、応答信号は送出されているのにも関わらず、応答信号はなしとセンタ局が誤判定する可能性がある。従って、センタ局における判定周期と同等の応答信号を送出可能なユーザ局であれば、応答信号の占有時間は判定周期と同等とみなせる。
【００４５】
あるいは、応答信号を送出するための衛星データフレームがある一定のデータフレーム長であり、送出信号長に応じてデータフレームを複数個利用する場合には、判定周期よりも長くなるような最短のデータフレーム数を考慮した時間を応答信号の占有時間ＴＣとみなすことができる。
以上のように、全ユーザ局に関する応答信号の到着時間差ＴＢと全ユーザ局で共通な応答信号の占有時間ＴＣおよび衛星位置の変動等の変動要素時間を総合することで、最適な応答信号の応答フレーム時間を決定できる。
【００４６】
また、応答待ち時間算出部１２は、センタ局が問合せ信号を送出してから応答信号の受信を開始するまでの待機時間ＴＡの長さを決定する。
最も早くセンタ局に到着する応答信号を送出するユーザ局は、遅延時間Ａ（ｎ）が最小のユーザ局である。従って、応答待ち時間算出部１２は最小の遅延時間Ａｍｉｎを待機時間ＴＡの長さに決定する。
【００４７】
すなわち、センタ局が問合せ信号を送出してから待機時間ＴＡを経過した時点で応答信号の検出を開始すれば、目的外の信号を検出することもなく、しかも最も早くセンタ局に到着する応答信号から待ち受けを開始することができる。
この形態では、センタ局が問合せ信号を送出してから応答信号を検出するまでの動作タイミングは図３の通りである。また、待機時間ＴＡ及び応答待ち受け時間ＴＢの長さを決定する処理の内容は図２に示す通りである。
【００４８】
すなわち、ステップＳ１１では各ユーザ局の伝搬遅延時間Ｄ（ｎ）を取得し、ステップＳ１２では各ユーザ局の処理遅延時間Ｐ（ｎ）を取得し、ステップＳ１３では往復の伝搬遅延時間（２・Ｄ（ｎ））と処理遅延時間Ｐ（ｎ）との和を各ユーザ局の遅延時間Ａ（ｎ）として求める。
更に、ステップＳ１４では（Ａ（１）〜Ａ（Ｎ））の最小値Ａｍｉｎを求め、ステップＳ１５では（Ａ（１）〜Ａ（Ｎ））の最大値Ａｍａｘを求め、ステップＳ１６では前記最小値Ａｍｉｎを待機時間ＴＡに定める。また、ステップＳ１７では最大値Ａｍａｘと最小値Ａｍｉｎとの差分に応答信号の長さに応じた時間ＴＣを加算し、その結果を応答待ち受け時間ＴＢに定める。
【００４９】
つまり、センタ局では問合せ信号を送信してから待機時間ＴＡを経過した時刻ｔｓから応答信号の待ち受けを開始し、最後の応答信号の出現する可能性のある期間が経過した直後の時刻ｔｅで待ち受け動作を終了する。
ファイルコンテンツの配信から受信結果確認までに必要な機能について説明する。ファイルコンテンツはファイルコンテンツ解析部１４によってファイルＤＢ２２から取り出され、衛星回線送信部１６を介してアンテナ１８からからユーザ局に向けて送出される。
【００５０】
また、その後ファイルコンテンツ解析部１４が問合せ信号発生部１５に問合せ信号送出指示を出し、問合せ信号を衛星回線送信部１６を介してアンテナ１８からユーザ局へ送信する。
これと同時に、問合せ信号を応答キャリア検出・判定部１３に送出する。ユーザ局から応答信号が送出されると、応答キャリア検出・判定部１３が応答キャリアを検出する。
【００５１】
応答キャリア検出・判定部１３が問合せ信号を待ち受けるタイミングは、問合せ信号を送出してから待機時間ＴＡを経過したときに開始し、それから応答待ち受け時間ＴＢを経過すると終了する。応答待ち受け時間ＴＢの間に応答キャリアを検出したか否かが、応答信号を検出したか否かとして判定される。
【００５２】
応答待ち受け時間ＴＢの間に応答信号を検出した場合には、既に配信したファイルコンテンツを正しく受信できなかったユーザ局が少なくとも１つは存在することになる。その場合には、応答キャリア検出・判定部１３から応答信号をファイルコンテンツ解析部１４に通知する。ファイルコンテンツ解析部１４は、応答信号を通知されると全てのユーザ局に対して既に配信した同じファイルコンテンツを再送する。
【００５３】
（第２の実施の形態）
本発明の衛星回線を利用した応答確認システムのセンタ局装置の１つの実施の形態について、図５〜図７を参照して説明する。この形態は、請求項２及び請求項７に対応する。
図５はこの形態のセンタ局の構成を示すブロック図である。図６はこの形態の応答待ち受け時間を示すタイムチャートである。図７はこの形態の通信シーケンスを示すシーケンス図である。
【００５４】
この形態においても、図８，図９に示すように、センタ局と複数ユーザ局との間を衛星を介した衛星通信回線で接続するシステムを想定している。
この形態においては、センタ局と複数ユーザ局との間で図６に示すような通信シーケンスが実行される。
すなわち、センタ局では全ユーザ局に対して複数のデータブロック（ＤＴ１，ＤＴ２，ＤＴ３）を配信した後で、各データブロックをユーザ局が正しく受信できたか否かを、データブロック毎に独立した問合せ信号により全てのユーザ局に問い合わせる。
【００５５】
データブロックを正しく受信できなかったユーザ局は、該当するデータブロックに対応する問合せ信号を受信した際に、応答信号をセンタ局に対して送信し受信に失敗したことを通知する。
【００５６】
センタ局では、あるデータブロックに対する問合せ信号に対して応答信号を送出したユーザ局が少なくとも１局は存在することを検出すると、該当データブロックを全ユーザ局に向けて再送する。
図７の例では、ユーザ局（１）はＤＴ２の受信に失敗し、ユーザ局（２）はすべての受信に成功し、ユーザ局（３）はＤＴ１及びＤＴ２の受信に失敗した場合を想定している。
【００５７】
従って、センタ局からＤＴ１の問合せ信号が送られると、ユーザ局（３）が応答信号を送出する。他のユーザ局（１）及びユーザ局（２）は応答信号を送出しない。
また、ＤＴ２の問合せ信号が送られると、ユーザ局（１）およびユーザ局（３）が応答信号を送出する。更に、ＤＴ３の問合せ信号が送られたときにはどの局も応答信号を送出しない。
【００５８】
センタ局においては、ＤＴ１の問い合わせに対する応答待ち受け時間中に応答キャリアを検出するので、応答キャリアの検出判定においてＤＴ１の伝送に失敗したことを認識する。
また、ＤＴ２の問い合わせに対する応答待ち時間中にもキヤリアを検出するので、ＤＴ２の伝送にも失敗したことを認識する。更に、ＤＴ３の問い合わせに対する応答待ち時間中には何のキャリアも検出しないので、ＤＴ３は全ユーザ局において正しく受信されたことを認識する。
【００５９】
以上の判定結果に基づき、センタ局はＤＴ１及びＤＴ２を再送する。
図５に示すように、この形態のセンタ局は、遅延時間算出・設定部１１，応答待ち時間算出部１２，応答キャリア検出・判定部１３，データブロック解析部１９，問合せ信号発生部１５，衛星回線送信部１６，アンテナ１７，１８，ユーザ局ＤＢ２１及びファイルＤＢ２３を備えている。
【００６０】
遅延時間算出・設定部１１及び応答待ち時間算出部１２は、第１の実施の形態と同様に、各ユーザ局における伝搬遅延時間及び処理遅延時間を取得して、応答信号の待ち受け時間を決定するのに必要なタイミングを決定する。
但し、この形態では複数の問合せ信号を連続的に繰り返し送信するので、互いに異なる問合せ信号に対応する応答信号が重なったタイミングで現れるのを防止する必要がある。また、問い合わせを短時間で完了するために、問合せ信号を送信する周期をできる限り短くする必要がある。更に、互いに異なる問合せ信号に対応する複数組の応答信号をセンタ局で分離する必要がある。
【００６１】
そこでこの形態では、図６に示すように、問合せ信号の送出周期ＴＤの長さを応答待ち受け時間（応答フレーム時間）ＴＢと同一に定める。これにより、最短時間で複数の問い合わせを完了することができ、互いに異なる問合せ信号に対応する応答信号が重なったタイミングで現れるのを防止することができる。
センタ局が配信するファイルは、データブロック解析部１９によりファイルＤＢ２３から取り出され、データブロックに分割された後、衛星回線送信部１６を介してアンテナ１８からユーザ局に向けて送出される。
【００６２】
各データブロックに対する受信結果の問い合わせを行うため、複数の問合せ信号を衛星回線送信部１６からユーザ局へ向けて送出する。この際、問合せ信号に対する応答待ち受け時間の長さは応答フレーム時間（ＴＢ）であるため、問合せ信号も応答フレーム時間と同じ周期で送出する。これにより各データブロックに対する応答待ち受けの期間を連続的に配置することができる。
【００６３】
また、この際にもそれぞれのデータブロックに対する応答信号を正しく判定できる。これと同時に問合せ信号を応答キャリア検出・判定部１３に送出する。ユーザ局から応答信号が送出されると、応答キャリア検出・判定部１３にて応答キャリアを検出し、あるデータブロックに対する問合せ信号を受信してから応答待ちまでの待機時間ＴＡと応答フレーム時間ＴＢとを利用して、どのデータブロックに対する応答信号かを識別する。
【００６４】
具体的には、問合せ信号発生部１５から問合せ信号を受信してから応答待ちまでの待機時間経過後を、問い合わせに対する応答待ち時間の開始とみなす。またその後、応答フレーム時間経過後までを問い合わせに対する応答待ち時間に決定する。
また、２データブロック目以降については、同様に問合せ信号の受信からの時間で問い合わせに対する応答待ち時間を決定してもよいし、あるいは応答フレーム時間を問い合わせに対する応答待ち時間の周期に定めて、前のデータブロックに対する応答待ち時間から応答フレーム時間経過までを該当データブロックに対する応答待ち時間に決定してもよい。
【００６５】
応答待ち時間中の検出通知であれば、該当データブロックを正しく受信できなかったユーザ局が存在すると判定し、データブロック解析部１９に通知する。データブロック解析部１９では、応答信号を通知すると全ユーザに対して同じデータブロックを再送する。
なお、各問い合わせに対する応答待ち受け時間については、問合せ信号の送出から応答待ち受け開始までの待機時間の経過後として定義することもできるし、２つ目以降の問い合わせであれば前の問い合わせに対する応答待ち受け時間の終了から応答フレーム時間経過までを１周期として定義することもできる。
【００６６】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、ユーザ局毎の伝搬遅延時間差及び処理遅延時間差をセンタ局で把握できるので、それらを利用して応答信号の待ち受け時間を必要最小限の長さに定めることができる。
また、複数の問い合わせを連続的に行う場合であっても、それぞれの問い合わせに対するユーザ局からの応答を互いに分離して確実に検出できる。このため、問合せ信号数が増加しても無駄な応答時間の増加を回避できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態のセンタ局の構成を示すブロック図である。
【図２】第１の実施の形態における時間の算出を示すフローチャートである。
【図３】第１の実施の形態の応答待ち受け時間を示すタイムチャートである。
【図４】第１の実施の形態の通信シーケンスを示すシーケンス図である。
【図５】第２の実施の形態のセンタ局の構成を示すブロック図である。
【図６】第２の実施の形態の応答待ち受け時間を示すタイムチャートである。
【図７】第２の実施の形態の通信シーケンスを示すシーケンス図である。
【図８】応答確認システムの構成例を示すブロック図である。
【図９】応答確認システムの動作例を示すブロック図である。
【図１０】応答待ち受け時間の例を示すタイムチャートである。
【図１１】応答待ち受け時間の例を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
１１ 遅延時間算出・設定部
１２ 応答待ち時間算出部
１３ 応答キャリア検出・判定部
１４ ファイルコンテンツ解析部
１５ 問合せ信号発生部
１６ 衛星回線送信部
１７，１８ アンテナ
１９ データブロック解析部
２１ ユーザ局ＤＢ
２２，２３ ファイルＤＢ
Claims (7)
- 衛星回線を介してセンタ局から複数のユーザ局に対して問合せ信号を一斉配信し、複数ユーザ局が共有する衛星回線を用いて各ユーザ局から送出される応答の有無により応答確認を行う衛星回線を利用した応答確認システムのセンタ局装置において、
センタ局とユーザ局との間の信号伝搬路での伝搬遅延時間に相当する第１の遅延時間を、各ユーザ局の配置位置に応じてユーザ局毎に把握する伝搬遅延時間把握手段と、
各ユーザ局上の処理遅延に関する第２の遅延時間をユーザ局毎に把握する処理遅延時間把握手段と、
複数ユーザ局の前記第１の遅延時間及び第２の遅延時間に基づいて、センタ局が問合せ信号を送出してから複数ユーザ局からの応答信号待ち受けを開始するまでの待機時間を決定する待機時間決定手段と、
複数ユーザ局の前記第１の遅延時間及び第２の遅延時間に基づいて、センタ局が複数ユーザ局からの応答信号待ち受けを開始してから終了するまでの待ち受け期間の長さを決定する待ち受け期間決定手段と
を設けたことを特徴とする衛星回線を利用した応答確認システムのセンタ局装置。 - 請求項１記載の衛星回線を利用した応答確認システムのセンタ局装置において、
前記複数ユーザ局の前記第１の遅延時間及び第２の遅延時間に基づいて、繰り返し周期の長さを決定する繰り返し周期決定手段と、
前記繰り返し周期決定手段の決定した繰り返し周期で、互いに異なる情報に対する問合せ信号を前記ユーザ局に繰り返し送信する問合せ信号送信手段と、
前記ユーザ局から送信される互いに異なる複数組の応答信号を、前記繰り返し周期決定手段の決定した繰り返し周期に従って区分し、区分された応答信号を複数の問合せ信号にそれぞれ対応付ける応答信号区分手段と
を更に設けたことを特徴とする衛星回線を利用した応答確認システムのセンタ局装置。 - 請求項１記載の衛星回線を利用した応答確認システムのセンタ局装置において、各ユーザ局の位置情報もしくは位置に対応する伝搬遅延時間の情報を蓄積するユーザ情報蓄積手段を更に設けたことを特徴とする衛星回線を利用した応答確認システムのセンタ局装置。
- 請求項１記載の衛星回線を利用した応答確認システムのセンタ局装置において、各ユーザ局の第２の遅延時間の情報を蓄積するユーザ情報蓄積手段を更に設けたことを特徴とする衛星回線を利用した応答確認システムのセンタ局装置。
- 請求項１記載の衛星回線を利用した応答確認システムのセンタ局装置において、前記待機時間決定手段は、全てのユーザ局に関する前記第１の遅延時間と第２の遅延時間との和の最小値に基づいて前記待機時間を決定することを特徴とする衛星回線を利用した応答確認システムのセンタ局装置。
- 請求項１記載の衛星回線を利用した応答確認システムのセンタ局装置において、前記待ち受け期間決定手段は、全てのユーザ局に関する前記第１の遅延時間と第２の遅延時間との和の最大値と最小値との差分に基づいて前記待ち受け期間の長さを決定することを特徴とする衛星回線を利用した応答確認システムのセンタ局装置。
- 請求項２記載の衛星回線を利用した応答確認システムのセンタ局装置において、前記繰り返し周期決定手段は、全てのユーザ局に関する前記第１の遅延時間と第２の遅延時間との和の最大値と最小値との差分に基づいて前記繰り返し周期の長さを決定することを特徴とする衛星回線を利用した応答確認システムのセンタ局装置。
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