JP4591363B2 - Satellite communication system and satellite communication earth station - Google Patents
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Description
この発明は、要求割当多重接続(DAMA:Demand Assignment Multiple Access)により回線割り当てを行う衛星通信において、VoIP(Voice over Internet Protocol)データを含む通信を行う衛星通信システム及び衛星通信地球局に関するものである。 The present invention relates to a satellite communication system and a satellite communication earth station that perform communication including VoIP (Voice over Internet Protocol) data in satellite communication in which line assignment is performed by demand assignment multiple access (DAMA: Demand Assignment Multiple Access). .
例えば、非特許文献1にはDAMAによる衛星通信回線制御を行う衛星通信システムにおいて、BOD(Bandwidth On Demand)制御を行う従来技術が開示されている。この従来技術によれば、衛星通信回線がDAMA制御により割当てられた地球局間での通信速度を十数段階に分けて、速度変更することができる。具体的には、地球局に設けたデータ伝送アダプタによりトラヒック量を監視し、トラヒック量に応じた伝送速度の変更要求をDAMA制御局へ送信する。この変更要求に対してDAMA制御局において回線設定を行い、地球局へ回線制御信号を送信し、受信した地球局は回線制御信号に従って、周波数チャネルや伝送速度の設定を行う。
For example, Non-Patent
非特許文献1に記載された従来の技術によれば、VoIP通信と他のアプリケーション通信が混在する場合、他のアプリケーションデータ量の増減によってBOD制御が行われて回線切断が頻繁に発生し、その結果、VoIPデータ伝送における伝送遅延が発生し伝送効率が悪化するという問題点があった。また、BOD(Bandwidth On Demand)制御無しとすると、アプリケーションにおけるデータ量の増減に関わらず、通信回線の帯域幅は固定となるため、より機動的に帯域幅を割り当てて周波数利用効率を高めることができなくなるという問題点があった。
According to the conventional technique described in
この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたもので、VoIP通信と他のアプリケーション通信を含む衛星通信において、VoIP通信の伝送効率を損なわず、BOD制御機能による通信を行う衛星通信システム及び衛星通信地球局を得ることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems. In satellite communication including VoIP communication and other application communication, a satellite that performs communication using the BOD control function without impairing the transmission efficiency of VoIP communication. An object is to obtain a communication system and a satellite communication earth station.
請求項1の発明に係る衛星通信システムは、衛星通信地球局からの回線割当要求に対して衛星通信センター局にて回線割当てを行い通信を行う衛星通信システムにおいて、上記衛星通信地球局は、上記衛星通信センターへ通信回線の帯域変更を要求するBOD要求信号を発生するBOD要求信号発生部と、VoIPデータ量及びその他のアプリケーションのデータ量とを加算した伝送する全データ量に占める上記その他のアプリケーションのデータ量の割合が所定のしきい値を超えていれば、固定帯域での通信を選択するデータ量判定処理部とを備えたものである。 A satellite communication system according to a first aspect of the present invention is a satellite communication system that performs communication by performing line assignment at a satellite communication center station in response to a line assignment request from a satellite communication earth station. The above other applications occupying the total amount of data transmitted by adding the BOD request signal generating unit for generating the BOD request signal for requesting the bandwidth change of the communication line to the satellite communication center, and the amount of VoIP data and other applications. A data amount determination processing unit for selecting communication in a fixed band if the ratio of the data amount exceeds a predetermined threshold value .
請求項2の発明に係る衛星通信地球局は、衛星通信センター局へ通信回線の回線割当要求をして通信を行う衛星通信地球局において、通信回線の帯域変更を要求するBOD要求信号を発生するBOD要求信号発生部と、VoIPデータ量及びその他のアプリケーションのデータ量とを加算した伝送する全データ量に占める上記その他のアプリケーションのデータ量の割合が所定のしきい値を超えていれば、固定帯域での通信を選択するデータ量判定処理部とを備えたものである。
Satellite earth station according to the invention of
この発明によれば、衛星通信地球局は、BOD要求信号発生部により通信回線の帯域変更を要求し、データ量判定部によりVoIPデータ量及びその他のアプリケーションのデータ量とを加算した伝送する全データ量に占める上記その他のアプリケーションのデータ量の割合が所定のしきい値を超えていれば、固定帯域での通信を選択するので、その他のアプリケーションのデータ量が多くなると固定帯域による通信に移行し、その時点でBOD要求は発生せず、BOD制御による回線切断回数が減少し、VoIP通信の伝送効率を改善することができる。
According to this invention, the satellite communication earth station requests all the data to be transmitted by requesting the bandwidth change of the communication line by the BOD request signal generation unit and adding the VoIP data amount and the data amount of other applications by the data amount determination unit. If the ratio of the data volume of the other application in the volume exceeds the predetermined threshold , communication in the fixed band is selected. Therefore, if the data volume of the other application increases, the communication shifts to the fixed band. At that time, no BOD request is generated, the number of line disconnections due to BOD control is reduced, and the transmission efficiency of VoIP communication can be improved.
実施の形態1
この発明の実施の形態1に係る衛星通信地球局について図1乃至図4を用いて説明する。図1はこの発明の実施の形態1に係る衛星通信地球局の構成図であり、図2は衛星通信地球局内の衛星GWの構成を示す機能ブロック図である。図1において、1は通信衛星との間で電波の送受信を行うアンテナ部であり、2は受信信号に対して低雑音増幅して低周波変換し、送信信号を高周波数変換し高出力増幅する送受信部である。3は受信信号を復調し、送信信号を変調するモデム部であり、4は各種IP装置とモデム部3との間でIPデータを受け渡しし、データ通信制御を行う衛星GW(衛星ゲートウェイ)である。衛星通信地球局は、主として、これらのアンテナ部1、送受信部2、モデム部3及び衛星GW4からなる。この衛星通信地球局は、ネットワークを介して各種IP装置であるIP電話5やIP端末6と接続されており、IP電話5やIP端末6により送受信する通信データ(音声データや情報データ)を通信衛星を介して他の衛星通信地球局又は衛星通信センター局との間で送受信するものである。
A satellite communication earth station according to
衛星GW4について図2により説明する。7はIP電話5やIP端末6とネットワークを介した通信のインタフェースとなるLANインタフェース部であり、IP電話5からのVoIPデータ、及びIP端末6からのVoIP以外のアプリケーションデータ(例えば、TCP/IPデータ、FTPデータ、ストリームデータなど。以下、「他アプリデータ」という。)を取り込む。8は取り込んだVoIPデータや他アプリデータのフォーマットを衛星通信に適した通信プロトコルに基づくデータフォーマットに変換するフォーマット変換部である。ただし、衛星通信においても端末からのIPデータフォーマットのまま通信を行う衛星通信システムの場合には、フォーマット変換部8において、フォーマット変換する必要はない。9はLANインタフェース部7により取り込んだVoIPデータのデータ量を検出するVoIPデータ量検出部であり、10はLANインタフェース部7により取り込んだ他アプリデータのデータ量を検出する他アプリデータ量検出部である。11は、VoIPデータ量検出部9により検出したVoIPデータ量と、他アプリデータ量検出部10により検出した他アプリデータ量とを所定のしきい値と比較し、しきい値以上かしきい値以下であるかを判定するデータ量判定処理部であり、12はIPデータ量の増減によって、衛星通信回線への速度増減要求を実施し、IP電話5及びIP端末6のデータ量と衛星回線データ速度との整合制御を行うBOD要求信号発生部であり、13はIP電話5及びIP端末6からのデータ量の変動に関わらず、衛星回線への送受信データ量を固定し(衛星回線データ速度一定)、IP電話5とIP端末6のデータ量の割り当てを設定する固定帯域要求信号発生部であり、14は、BOD要求信号発生部12からの増速又は減速要求、及び、固定帯域要求信号発生部部13からの固定帯域要求を衛星通信センター局のDAMA装置に送信する要求信号送信回路である。
The satellite GW4 will be described with reference to FIG.
次に、データ量判定処理部11におけるデータ量の判定処理について、図3により説明する。図3において、ステップS1により衛星通信地球局はデフォルトとしてBODありモードによる通信を行っているものとする。このBODありモードによる通信により、衛星地球局での通信データに応じた衛星通信速度の増減が制御され、周波数帯域の有効利用が図られていることは、すでに説明したとおりである。ステップS2によりIP電話5からのVoIPデータ量を、ステップS3によりIP端末6からの他アプリデータ量をデータ量判定処理部11に入力する。これらのデータ量は、VoIPデータ量検出部9と他アプリデータ量検出部10により検出されている。ステップS4では、これらのデータ量の変動に基づいて、BOD要求信号発生部12において衛星通信速度の増速または減速要求が生成されて衛星通信センター局へ送信され、衛星通信センター局のDAMA装置において、衛星通信地球局への通信帯域を可変制御する。図4は衛星通信地球局からのBOD要求に対する衛星通信センター局での回線割り当てを説明する模式図である。衛星通信地球局には通信帯域15が割り当てられているところ、この衛星通信地球局がBOD制御により増速要求を送信すると、これを受信した衛星通信センター局は、局内のDAMA装置において、通信帯域15よりも広い通信帯域16を再割り当てする。
Next, data amount determination processing in the data amount
図3において、ステップS5によりVoIPデータ量と他アプリデータ量とに基づくしきい値判定処理を行う。データ量判定処理部11は、伝送する全データ量(VoIPデータ量と他アプリデータ量を加算した量)に占める他アプリデータ量の割合を計算し、他アプリデータ量の割合が所定のしきい値を超えているか判定し、しきい値を超えていなければBODありモードを継続する。即ち、ステップS1へ回帰する。データ量判定処理部11は、データ量判定処理部11は、伝送する全データ量(VoIPデータ量と他アプリデータ量を加算した量)に占める他アプリデータ量の割合を計算し、他アプリデータ量の割合が所定のしきい値を超えているか判定し、しきい値を超えていれば、ステップS6によりBODなしモードへ移行する。
In FIG. 3, a threshold determination process based on the VoIP data amount and the other application data amount is performed in step S5. The data amount
ステップS6において、固定帯域要求信号発生部13により固定帯域要求を生成し、要求信号送信回路14から衛星通信センター局へ送信し、衛星通信センター局のDAMA装置において、衛星通信地球局をBODなしモードに設定する。ステップS7においては他アプリデータ量のモニタを行い、データ量が減少した場合にはステップS8による判定を行う。ステップS8により他アプリデータ量が所定のしきい値と比較し、しきい値を超えている場合には、引き続きステップS6によりBODなしモードを継続し、しきい値を超えていない場合にはステップS1へ移行しBODありモードに復帰する。
In step S6, the fixed band
以上の処理を行うことにより、VoIPデータ量が少なく、他アプリデータ量が増加していく状況においては、まずBOD制御による増速が行われ、この増速は、例えば、増速を段階的に設けて、一段階ずつの変更ステップを経て行うことが可能である。他アプリデータ量が多くなり所定のしきい値を超えると固定帯域による通信に移行し、その時点でBOD要求は発生せず、BOD制御による回線切断回数が減少し、VoIP通信の伝送効率を改善することができる。また、逆にVoIPデータ量が多く、他アプリデータ量が少ない場合には、BOD制御による増速頻度は小さいため、VoIP通信の伝送効率は他のアプリケーションによる影響を受けない程度となる。常時、固定帯域通信が行われると、他のアプリケーションによる通信が行われていない場合にも、帯域が固定して割り当てられているために、衛星通信回線の利用効率が悪化するが、上記のような処理によって、BODありモードとBODなしモードを切り替えることによって、衛星通信回線の利用効率を高めることが可能となる。 By performing the above processing, in a situation where the amount of VoIP data is small and the amount of other application data is increasing, the speed is first increased by BOD control. For example, the speed is increased stepwise. It is possible to perform the change step by one step. When the amount of other application data increases and exceeds a predetermined threshold value, the communication shifts to fixed band communication. At that time, no BOD request is generated, the number of line disconnection by BOD control is reduced, and the transmission efficiency of VoIP communication is improved. can do. Conversely, when the amount of VoIP data is large and the amount of other application data is small, the speed of frequency increase by BOD control is small, so that the transmission efficiency of VoIP communication is not affected by other applications. When fixed band communication is always performed, even when communication by other applications is not performed, the band is fixedly allocated and the use efficiency of the satellite communication line deteriorates. By switching between the mode with BOD and the mode without BOD through simple processing, it is possible to increase the utilization efficiency of the satellite communication line.
4 衛星GW
9 VoIPデータ量検出部
10 他アプリデータ量検出部
11 データ量判定処理部
12 BOD要求信号発生部
13 固定帯域要求信号発生部
14 要求信号送信回路
4 Satellite GW
9 VoIP data amount
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JPH0295034A (en) * | 1988-09-30 | 1990-04-05 | Nec Corp | Satellite communication system using request assignment multiple accessing system and permanent assignment multiple accessing system |
JP2003008487A (en) * | 2001-03-19 | 2003-01-10 | Trw Inc | Variable bandwidth satellite communication technique |
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